本题导读
本题考查正四棱锥的几何性质、几何体体积的函数表示与导数极值,以及相关运算的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2010年大纲卷II(理)) 已知正四棱锥 中,,那么当该棱锥的体积最大时,它的高为 ()
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 设正四棱锥的高为 ,利用勾股定理求出底面正方形外接圆半径及底面积 。
- 写出体积 的函数表达式。
- 对 求导,求出使体积取得最大值时的 。
✅【答案】
点击查看答案
C
✍【详细解析】
Abstract
设正四棱锥的高为 (),底面正方形的边长为 。
在直角三角形 ( 为底面中心)中:
因为底面是正方形,所以对角线 ,底面积 。
棱锥体积函数为:
对 关于 求导:
令 ,在 范围内解得 。 当 时,;当 时,。 故当 时,体积 取得最大值。
故选 C。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:立体几何中的最值计算与导数应用。
- 核心方法:构建一元自变量的几何体积函数。
- 避坑指南:注意自变量 的定义域范围,求导后务必验证极值点是否为最大值点。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:源于立体几何与导数应用交叉的经典最值优化题。
- 结论推广:侧棱长为 的正 棱锥,当高 时,其体积达到最大。
🔗【关联脉络】
Multi column
知识锚点 (Nodes)
类题演练 (Links)