1 过圆锥母线的截面三角形面积的最大值【问题】如图所示,圆锥AC 底面直径'BB , 过圆锥 AC 任意两条母线的截面ABD ,如何求ABD 面积的最大值?作 BD 边上的高 AE ,设xBD,建立数学模型222)(2xABxS,利用其单调性来求解。具体可见例1、例 2. 例 1、在直角三角形ABC 中,已知 AC=2 ,BC=32,90C,以直线 AC 为轴将△ ABC 旋转一周得到一个圆锥,求经过该圆锥任意两条母线的截面三角形的面积的最大值 . 解 : 作 任 意 母 线 AD , 并 连 接 BD , 得ABD , 作BDAE于 E 。 设)340(xxBD,在ABCRt中,4)32(222AB,在ABERt中,222)(4xAE,则222)(4221xABDxAEBDS222414216)32(164xxx当322x,即24x时,81621)(2maxABDS。经过该圆锥任意两条母线的截面三角形的面积的最大值为8.思考:该圆锥中,若'BB 为直径,'BAB( 120 )例 2、在直角三角形ABC 中,已知 BC=2 ,AC=32,90C,以直线AC 为轴将△ ABC 旋转一周得到一个圆锥,求经过该圆锥任意两条母线的截面三角形的面积的最大值. 解:作任意母线AD ,并连接BD ,得ABD ,作BDAE于 E 。设)40(xxBD,在ABCRt中,4)32(222AB,在ABERt中,222)(4xAE,则222)(4221xABDxAEBDS222414216)32(2116214xxx当]4,0(x时,随着 x 的增大,2x 增大,322x增大22)32(x,22)32(41 x增大,22216)32(41 x增大,22216)32(41 x增大,即ABDS增大,ABDS=22216)32(41 x在]4,0(上是增函数。当162x,即4x时,3432421)('maxABBABDSS。经过该圆锥任意两条母线的截面三角形的面积的最大值为34.思考:该圆锥中,'BAB( 60 )比较例 1、例 2,注意:例 1 中不是 x 取边界值34时取得最大值, 而是24x时取值最大值, 因为函数在]24,0(上递增,在]34,24[上递减;例2 中当 x 取边界值 4 时取得最大值,函数在区间]4,0(是单调递增。推广:圆锥中,当'BAB 为锐角或直角时,经过顶点的面积最大的截面三角形是'BAB ,当'BAB 为钝角时,经过顶点的面积最大的截面三角形不是'BAB ,而在其它位置上,此时必须建立函数模型来求解。EB'CBAD2