| Oを原点にとる。 傳CDをxy面に平行にとると OB=OC=OD(=4)から 傳CDの外心Eはz軸上にとれる。 傳CDの外接円の半径rは r=√{16-h^2} BDをx軸と平行にとり、 傳CDを含む面Sの原点からの距離をhとすれば E:(0,0,h) S:z=h BCDを固定すると、体積が最大となるAの位置は (0,0、-1) BDの中点Mはyz面上だから B(rX,0,h) D(−rX,0,h) とおいてもいい。(BD=2rX) 傳CDが最大となるのは、Cがyz面上のとき(MCとBDが直角のとき) だから(傳CDは2等辺三角形) C(0,r,h) だから、 M:(0,-rY,h) とおくと MC=CE+EM=r(1+Y) Y=√{1-X^2} 傳CDの面積をS1とすれば
とすれば(t=∠EBC=∠ECB) !
から t=π/6、X=√3/2 で最大(傳CDが正三角形のとき) S1=3√3/4r^2 四面体ABCDの体積をVとすると V=S1×(1+h)/3 :r=√{16-h^2} =√3/4(16-h^2)(1+h) V'=(16-h^2)(1+h) dV'/dt=-(h-2)(3h+8) h=2で最大 V=9√3
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