四面体的六条棱中,有五条棱长都等于a,则该四面体体积的最大值为______.

问题描述:

四面体的六条棱中,有五条棱长都等于a,则该四面体体积的最大值为______.

如图所示,
在四面体ABCD中,若AB=BC=CD=AC=BD=a,AD=x,取AD的中点P,BC的中点E,连接BP,EP,CP,
易证AD⊥平面BPC,所以V A-BCD=

1
3
S△BPC×AD=
1
3
×
1
2
×a×
a2
x2
4
a2
4
×x=
1
12
a
×
(3a2x2)x2
=
1
12
a
×
−(x2
3a
2
)2+
9a4
4
1
8
a3
当且仅当x2
3
2
a2
,即x=
6
2
a
时取等号.
故答案为:
1
8
a3
答案解析:设第六条棱的长为x,建立体积关于x的函数,求最大值即可.
考试点:棱柱、棱锥、棱台的体积.
知识点:本题考查几何体体积、函数最值求解,关键是建立函数关系式.