【題目】我國古代數(shù)學名著《九章算術》中，將底面為直角三角形且側棱垂直于底面的三棱柱稱之為塹堵；將底面為矩形且一側棱垂直于底面的四棱錐稱之為陽馬；將四個面均為直角三角形的四面體稱之為鱉臑[biē nào]．某學校科學小組為了節(jié)約材料，擬依托校園內(nèi)垂直的兩面墻和地面搭建一個塹堵形的封閉的實驗室，是邊長為2的正方形．

（1）若是等腰三角形，在圖2的網(wǎng)格中（每個小方格都是邊長為1的正方形）畫出塹堵的三視圖；

（2）若，在上，證明：，并回答四面體是否為鱉臑，若是，寫出其每個面的直角（只需寫出結論）；若不是，請說明理由；

（3）當陽馬的體積最大時，求點到平面的距離．

【答案】（1）答案見解析（2）答案見解析（3）

【解析】

（1）根據(jù)其幾何體特征,即可畫出其三視圖.

（2）證明,結合,即可得到面,進而可證明.

（3）陽馬的體積為:,根據(jù)均值不等式可得: (取得等號),即可求得.以點為頂點,以底面求三棱錐體積, 在以點為頂點,以底面求三棱錐體積.利用等體積法即可求得點到平面的距離.

（1）畫出塹堵的三視圖:

（2）

如圖,連接和.

由題意可知:面 ,在平面

又

面 故: ,可得為直角三角形.

由題意可知,,都是直角三角形.

四面體四個面都是直角三角形,故四面體是鱉臑.

（3）

在中,

根據(jù)均值不等式可得: (取得等號)

由題意可知,面

陽馬的體積為:

(取得等號)

以為頂點,以底面求三棱錐體積:

,設到面距離為

以為頂點,以底面求三棱錐體積:

解得:

練習冊系列答案
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