如图,AB是圆O的直径,点C是圆O上异于A,B的点,PO垂直于圆O所在的平面,且PO=OB=1.
(第12题)
(1)若D为线段AC的中点,求证:AC⊥平面PDO;
(2)求三棱锥P-ABC体积的最大值;
(3)若BC=,点E在线段PB上,求CE+OE的最小值.
如图,AB是圆O的直径,点C是圆O上异于A,B的点,PO垂直于圆O所在的平面,且PO=OB=1.
(第12题)
(1)若D为线段AC的中点,求证:AC⊥平面PDO;
(2)求三棱锥P-ABC体积的最大值;
(3)若BC=,点E在线段PB上,求CE+OE的最小值.
(1) 在△AOC中,因为OA=OC,D为AC的中点,所以AC⊥OD.
又PO垂直于圆O所在的平面,AC圆O所在的平面,所以PO⊥AC.
因为PO∩DO=O,PO,DO平面PDO,所以AC⊥平面PDO.
(2) 因为点C在圆O上,所以当CO⊥AB时,点C到AB的距离最大,且最大值为1.
又AB=2,所以△ABC面积的最大值为 ×2×1=1.
又因为三棱锥P-ABC的高PO=1,故三棱锥P-ABC体积的最大值为×1×1=
.
(3) 在△POB中,PO=OB=1,∠POB=90°,所以PB==
.
同理PC=,所以PB=PC=BC.
在三棱锥P-ABC中,将侧面PCB绕PB旋转至平面PBC',使之与平面ABP共面,当O,E,C'共线时,CE+OE取得最小值.
又因为OP=OB,C'P=C'B,所以OC'垂直平分PB,即E为PB的中点.
从而OC'=OE+EC'=+
=
,即CE+OE的最小值为
.