三棱锥P-ABC中,顶点P在平面ABC上的射影为O,且满足OA+OB+OC=.0,A点在侧面PBC上的射影H是△PBC的垂心,
三棱锥P-ABC中,顶点P在平面ABC上的射影为O,且满足OA+OB+OC=.0,A点在侧面PBC上的射影H是△PBC的垂心,PA=6,则此三棱锥体积最大值是()A.12...
三棱锥P-ABC中,顶点P在平面ABC上的射影为O,且满足OA+OB+OC=.0,A点在侧面PBC上的射影H是△PBC的垂心,PA=6,则此三棱锥体积最大值是( )A.12B.36C.48D.24
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1个回答
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解答:解:如图,∵O是P在平面ABC内的射影,且满足
+
+
=
,
∴O为三角形ABC的重心,连接AO并延长交BC于D,连接BO并延长交AC于F,则D、F分别为BC和AC的中点,
∵AH⊥平面PBC,BC?平面PBC,∴AH⊥BC,
∵H为三角形PBC的垂心,∴PH⊥BC,又∵PH∩AH=H,
∴BC⊥平面PAH,∴BC⊥PA,
∵PO⊥平面ABC,BC?平面ABC,∴PO⊥BC,
又∵PA∩PO=P,∴BC⊥平面PAO,∴BC⊥AO,BC⊥AD.
D为BC的中点,AD⊥BC,∴AB=AC.
∵CH⊥PB,AH⊥PB,AH∩CH=H,∴PB⊥面AHC,∴PB⊥AC,
又∵PO⊥AC,PO∩PB=P,∴AC⊥平面PBO,
∴AC⊥BO,AC⊥BF,
又∵F为AC的中点,∴AB=BC,∴三角形ABC为等边三角形.
设三角形ABC的边长为x,则AD=
,AO=
AD=
×
=
,又PA=6,
∴PO=
=
∴VP?ABC=
×
x?
?
=
=
≤
=36.
当且仅当
=36?
OA |
OB |
OC |
. |
0 |
∴O为三角形ABC的重心,连接AO并延长交BC于D,连接BO并延长交AC于F,则D、F分别为BC和AC的中点,
∵AH⊥平面PBC,BC?平面PBC,∴AH⊥BC,
∵H为三角形PBC的垂心,∴PH⊥BC,又∵PH∩AH=H,
∴BC⊥平面PAH,∴BC⊥PA,
∵PO⊥平面ABC,BC?平面ABC,∴PO⊥BC,
又∵PA∩PO=P,∴BC⊥平面PAO,∴BC⊥AO,BC⊥AD.
D为BC的中点,AD⊥BC,∴AB=AC.
∵CH⊥PB,AH⊥PB,AH∩CH=H,∴PB⊥面AHC,∴PB⊥AC,
又∵PO⊥AC,PO∩PB=P,∴AC⊥平面PBO,
∴AC⊥BO,AC⊥BF,
又∵F为AC的中点,∴AB=BC,∴三角形ABC为等边三角形.
设三角形ABC的边长为x,则AD=
| ||
2 |
2 |
3 |
2 |
3 |
| ||
2 |
| ||
3 |
∴PO=
PA2?AO2 |
36?
|
∴VP?ABC=
1 |
3 |
1 |
2 |
| ||
2 |
36?
|
| ||
12 |
x2?x2(36?
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12 |
36?
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2 |
(
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当且仅当
x2 |
6 |
x2 |
3<
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