已知正四棱锥S-ABCD中,SA=2$\sqrt {3}$,那么当该棱锥的体积最大时,它的高为( )
分析:
设出底面边长,求出正四棱锥的高,写出体积表达式,利用求导求得最大值时,高的值.
解答:
解:设底面边长为a,则高h=$\sqrt {}$=$\sqrt {}$,所以体积V=$\frac {1}{3}$a_h=$\frac {1}{3}$$\sqrt {}$,
设y=12a_-$\frac {1}{2}$a_,则y′=48a_-3a_,当y取最值时,y′=48a_-3a_=0,解得a=0或a=4时,体积最大,
此时h=$\sqrt {}$=2,故选C.
点评:
本试题主要考查椎体的体积,考查高次函数的最值问题的求法.是中档题.
已知正四棱锥S-ABCD中,SA=3,那么当该棱锥的体积最大时,它的高为( )
分析:
设底面边长为a,则高h=$\sqrt {}$=$\sqrt {}$,体积V=$\frac {1}{3}$a_h=$\frac {1}{3}$$\sqrt {}$,设y=9a_-$\frac {1}{2}$a_,则y′=36a_-3a_,由此利用导数性质能求出a=2$\sqrt {3}$时,体积最大,此时高h=$\sqrt {3}$.
解答:
解:设底面边长为a,
则高h=$\sqrt {}$=$\sqrt {}$,
所以体积V=$\frac {1}{3}$a_h=$\frac {1}{3}$$\sqrt {}$,
设y=9a_-$\frac {1}{2}$a_,则y′=36a_-3a_,
当y取最值时,y′=36a_-3a_=0,解得a=0或a=2$\sqrt {3}$,
故当a=2$\sqrt {3}$时,体积最大,此时高h=$\sqrt {3}$.
故答案为:$\sqrt {3}$,选C.
点评:
本题考查正四棱锥的体积的求法,解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.
已知正四棱锥的侧棱长为1,则其体积的最大值为( )
分析:
设出正四棱锥的底面边长,求出正四棱锥的高,推出体积,利用基本不等式求出体积的最大值.
解答:
解:设正四棱锥的底面边长为:a,
所以正四棱锥的高为:$\sqrt {}$=$\sqrt {}$.
所以正四棱锥的体积为:V=$\frac {1}{3}$a_$\sqrt {}$=$\frac {4}{3}$$\sqrt {}$≤$\frac {4}{3}$•$\sqrt {}$=$\frac {4$\sqrt {3}$}{27}$.
当且仅当1-$\frac {a}{2}$=$\frac {a}{4}$即a=$\frac {2$\sqrt {3}$}{3}$时,等号成立,此时正四棱锥的体积最大.
故答案为:$\frac {4$\sqrt {3}$}{27}$,所以选B.
点评:
本题考查正四棱锥的体积求法,不等式求最值的应用,考查计算能力.
正四棱锥S-ABCD内接于一个半径为R的球,那么这个正四棱锥体积的最大值为( )
分析:
先设正四棱锥S-ABCD的底面边长等于a,底面到球心的距离等于x,得到x与a,R之间的关系,又正四棱锥的高为h=R+x
从而得出正四棱锥体积关于x函数表达式,最后利用基本不等式求出这个正四棱锥体积的最大值即可.
解答:
解:设正四棱锥S-ABCD的底面边长等于a,底面到球心的距离等于x
则:x+($\frac {$\sqrt {2}$}{2}$a) _=R _
而正四棱锥的高为h=R+x
故正四棱锥体积为:
V(x)=$\frac {1}{3}$×a_h=$\frac {1}{3}$×a_(R+x)=$\frac {2}{3}$(R _-x _)(R+x)
其中x∈(0,R)
∵$\frac {2}{3}$(R _-x _)(R+x) =$\frac {1}{3}$(2R-2x)(R+x)(R+x)≤$\frac {1}{3}$×($\frac {(2R-2x)+(R+x)+(R+x)}{3}$) _=$\frac {64}{81}$R_当且仅当x=$\frac {1}{3}$R时,等号成立
那么这个正四棱锥体积的最大值为:$\frac {64}{81}$R_
故答案为:C.
点评:
本题主要考查了球内接多面体、棱柱、棱锥、棱台的体积等基本知识,考查了空间想象力,属于中档题.