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如图,A1A是圆柱的母线,AB是圆柱底面圆的直径,C是底面圆周上异于A,B的任一点,AA1=AB=2,求证..

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/27 10:06:41
如图,A1A是圆柱的母线,AB是圆柱底面圆的直径,C是底面圆周上异于A,B的任一点,AA1=AB=2,求证..
求证BC垂直面A1AC
当C为AB弧中点时,求三棱锥A1-ABC的体积.

(1)证明:∵C是底面圆周上异于A、B的任意一点,且AB是圆柱底面圆的直径,
∴BC⊥AC.
∵AA1⊥平面ABC,BC⊈平面ABC,
∴AA1⊥BC.
∵AA1∩AC=A,AA1⊊平面AA1C,AC⊊平面AA1C,
∴BC⊥平面AA1C.
(2)设AC=x,在Rt△ABC中,
BC= AB2-AC2= 4-x2(0<x<2),
故VA1-ABC= 13S△ABC•AA1= 13• 12•AC•BC•AA1
= 13x 4-x2(0<x<2),
即VA1-ABC= 13x 4-x2= 13x2(4-x2)
= 13-(x2-2)2+4.
∵0<x<2,0<x2<4,∴当x2=2,即x= 2时,
三棱锥A1-ABC的体积最大,其最大值为 23