如图,在三棱锥P-ABC中,∠PAB=∠PAC=∠ACB=90°.(1)求证:平面PBC丄平面PAC(2)已知PA=1,AB=2,当三棱锥P-ABC的体积最大时,求BC的长.-高二数学

题目简介

如图,在三棱锥P-ABC中,∠PAB=∠PAC=∠ACB=90°.(1)求证:平面PBC丄平面PAC(2)已知PA=1,AB=2,当三棱锥P-ABC的体积最大时,求BC的长.-高二数学

题目详情

如图,在三棱锥P-ABC中,∠PAB=∠PAC=∠ACB=90°.
(1)求证:平面PBC丄平面PAC
(2)已知PA=1,AB=2,当三棱锥P-ABC的体积最大时,求BC的长.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)证明:∵∠PAB=∠PAC=90°,∴PA⊥AB,PA⊥AC,
∵AB∩AC=A,∴PA⊥平面ABC,
∵BC⊂平面ABC,∴BC⊥PA
∵∠ACB=90°,∴BC⊥CA,又PA∩CA=A,
∴BC⊥平面PAC,∵BC⊂平面PBC,
∴平面PBC⊥平面PAC.
(2)由(1)知:PA⊥平面ABC,BC⊥CA,
设BC=x(0<x<2),AC=
AB2-BC2
=
22-x2
=
4-x2

VP-ABC=class="stub"1
3
×S△ABC×PA=class="stub"1
6
x
4-x2
=class="stub"1
6
x2(4-x2)

class="stub"1
6
×
x2+4-x2
2
=class="stub"1
3

当且仅当x=
2
时,取“=”,
故三棱锥P-ABC的体积最大为class="stub"1
3
,此时BC=
2

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