CPD=S△BPCAD=a3333222xaa2--x44aa3a2136222=(3a-x)x≤=a当且仅当x=a时取等号.12122821∴该四面体的体积的最大值为a382由1知,△ABC和△BCD都是边长为a的正三角形,△ABD和△ACD是全等的6等腰三角形,其腰长为a,底边长为a,2∴S
表
=2×
3216a+2××a×422
a2-
232610a3215a26a=2a+2a×4=2a+4=4
23+152a4
【示例】本题模拟高考评分标准,满分14分如图,底面边长为a,高为h的正三棱柱ABCA1B1C1,其中D是AB的中点,E是BC的三等分点.求几何体BDEA1B1C1的体积.
aa学生错解:解∵BD=,BE=,∠DBE=60°,231313∴S△DBE=BDBEsi
∠DBE=a2,S△A1B1C1=A1B1B1C1si
60°=a222424由棱台体积公式得1VBDEA1B1C1=hS△BDE+S△A1B1C1+S△BDES△A1B1C131323323=ha+a2+aa2324424473+322=ah72审题引导:1弄清组合体的结构,这里几何体DBEA1B1C1不是棱台,也可补上一个三棱锥使之成为一个三棱台;2运用体积公式进行计算.规范解答:
f解:如图,取BC中点F,连结DF、C1D、C1E、C1F,得正三棱台DBFA1B1C1及三棱锥C1DEF3∵S△A1B1C1=a2,413S△DBF=S△ABC=a2,4分4161∴VDBFA1B1C1=hS△DBF+S△A1B1C1+S△DBFS△A1B1C13133323732=ha2+a2+aa2=ah8分3416416481133∴VC1DEF=ha2=a2h,10分31241447323532∴VBDEA1B1C1=VDBFA1B1C1VC1DEF=ah-a2h=ah14分4814438错因分析:没有弄清所给几何体的结构,几何体DBEA1B1C1不是棱台.
12013南京调研如图,已知正三棱柱ABCA1B1C1的底面边长为2cm,高为5cm,则一质点自点A出发,沿着三棱柱的侧面绕行两周到达点A1的最短路线的长为________cm答案:13解析:根据题意,利用分割法将原三棱柱分割为两个相同的三棱柱,然后将其展开为如图所示的实线部分,则可知所求最短路线的长为52+122=13cm.
42一个圆锥的侧面展开图是圆心角为π,半径为18cm的扇形,则圆锥母线与底面所3成角的余弦值为________.2答案:3解析:设母线长为l,底面半径为r,则依题意易知l=18cm,由αl=2πr,代入数据即4r122可得π×18=2πr,解得r=12cm,因此所求角的余弦值即为==3l183
f32013济南模拟改如图所示,在正三棱锥SABC中,M、N分别是SC、BC的中点,且MN⊥AM,若侧棱SA=23,则正三棱锥SABC外接球的表面积是________.答案:36π1解析:在正三棱锥SABC中,易证SB⊥AC,又MN∥BS,∴MN⊥AC∵MN⊥2AM,r