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  • 如圖,AD與BC是四面體ABCD中互相垂直的棱,BC=2,若AD=2c,且AB+BD=AC+CD=2a,其中a、c為常數(shù),則四面體ABCD的體積的最大值是_.

    如圖,AD與BC是四面體ABCD中互相垂直的棱,BC=2,若AD=2c,且AB+BD=AC+CD=2a,其中a、c為常數(shù),則四面體ABCD的體積的最大值是______.
    數(shù)學(xué)人氣:396 ℃時(shí)間:2020-06-16 02:07:56
    優(yōu)質(zhì)解答
     作BE⊥AD于E,連接CE,則AD⊥平面BEC,所以CE⊥AD,
    由題設(shè),B與C都是在以AD為焦點(diǎn)的橢圓上,且BE、CE都垂直于焦距AD,
    AB+BD=AC+CD=2a,顯然△ABD≌△ACD,所以BE=CE.
    取BC中點(diǎn)F,∴EF⊥BC,EF⊥AD,要求四面體ABCD的體積的最大值,因?yàn)锳D是定值,只需三角形EBC的面積最大,因?yàn)锽C是定值,所以只需EF最大即可,
    當(dāng)△ABD是等腰直角三角形時(shí)幾何體的體積最大,∵AB+BD=AC+CD=2a,
    ∴AB=a,所以EB=
    a2?c2
    ,EF=
    a2?c2?1
    ,
    所以幾何體的體積為:
    1
    3
    ×2×
    a2?c2?1
    ×2c
    ×
    1
    2
    =
    2
    3
    c
    a2?c2?1

    故答案為:
    2
    3
    c
    a2?c2?1
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