解题思路:先证明截面EFGH是平行四边形,设AB=a,CD=b,∠FGH=α,再设FG=x,GH=y,由平面几何知识得 [x/a=
CG
CB
,
y
b
=
BG
BC],两式相加可得y=[b/a](a-x).
截面面积S=FG•GH•sinα=
bsinα
a
•x•(a−x)
,再利用基本不等式可得当E、F、G、H分别为相应棱的中点时,截面面积最大.
∵AB∥平面EFGH,平面EFGH与平面ABC和平面ABD分别交于FG、EH,∴AB∥FG,AB∥EH,∴FG∥EH.
同理可证EF∥GH,∴截面EFGH是平行四边形.
设AB=a,CD=b,∠FGH=α (a、b、α均为定值,其中α为AB与CD所成的角).
再设FG=x,GH=y,由平面几何知识得 [x/a=
CG
CB,
y
b=
BG
BC],
两式相加得[x/a+
y
b]=1,即y=[b/a](a-x).
∴截面面积S=FG•GH•sinα=x•
b
a(a−x)•sinα=[bsinα/a•x•(a−x).
∵x>0,a-x>0,且x+(a-x)=a为定值,∴
bsinα
a•x•(a−x)≤
bsinα
a•(
x+a−x
2) 2=
ab•sinα
4],
∴当且仅当x=a-x,即x=[a/2]时,取等号,即截面面积最大为S=[ab/4]sinα,
即当E、F、G、H分别为相应棱的中点时,截面面积最大.
点评:
本题考点: 棱锥的结构特征.
考点点评: 本题主要考查棱锥的结构特征,基本不等式的应用,属于中档题.
1年前
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