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如图,四面体ABCD中,△ABC与△DBC都是边长为4的正三角形. (Ⅰ)求证:...

如图,四面体ABCD中,△ABC与△DBC都是边长为4的正三角形.
(Ⅰ)求证:BC⊥AD;
(Ⅱ)试问该四面体的体积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值及此时棱长AD的大小;若不存在,说明理由.

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(1)根据△ABC与△DBC都是边长为4的正三角形,取其公共边BC的中点E,连接AE、DE后可得BC与AE和DE都垂直,然后运用线面垂直的判定得到BC垂直于平面AED,从而得到要证的结论; (2)设出棱长AD=x,把三棱锥A-BCD的体积用三棱锥B-AED和C-AED的体积表示,最后把棱锥体积化为关于x的函数关系,用二次函数的知识求解最大值. (Ⅰ)证明 取BC的中点E,连接AE,DE, ∵△ABC与△DBC都是边长为4的正三角形, ∴AE⊥BC,DE⊥BC. 又∵AE∩DE=E, ∴BC⊥平面AED.又AD⊂平面AED, ∴BC⊥AD.  (Ⅱ)【解析】 ∵△ABC与△DBC都是边长为4的正三角形, ∴AE=DE,∴△AED为等腰三角形, 在直角三角形ABE中,AE=. ∴, 设AD=x,取F为棱AD的中点,∴EF⊥AD, 则, =, ∴= =, 根式内为关于x2的二次三项式,其对应的图象为开口向下的抛物线, 所以,当x2=24,即时,Vmax=8, ∴该四面体存在最大值,最大值为8, 此时棱长.
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考点分析:
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②若定义在R上的函数f(x)满足f(x+3)=-f(x),则6为函数f(x)的周期;
③若对于任意x∈(1,3),不等式x2-ax+2<0恒成立,则manfen5.com 满分网
④定义:“若函数f(x)对于任意x∈R,都存在正常数M,使|f(x)|≤M|x|恒成立,则称函数f(x)为有界泛函.”由该定义可知,函数f(x)=x2+1为有界泛函.
则其中正确的是    查看答案
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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