設(shè)棱錐M-ABCD的底面是正方形,且MA=MD,MA⊥AB,如果ΔAMD的面積為1,試求能夠放入這個(gè)棱錐的最大球的半徑.

分析:關(guān)鍵是找出球心所在的三角形,求出內(nèi)切圓半徑.

解: ∵AB⊥AD,AB⊥MA,

∴AB⊥平面MAD,

由此,面MAD⊥面AC.

記E是AD的中點(diǎn),從而ME⊥AD.

∴ME⊥平面AC,ME⊥EF.

設(shè)球O是與平面MAD、平面AC、平面MBC都相切的球.

不妨設(shè)O∈平面MEF,于是O是ΔMEF的內(nèi)心.

設(shè)球O的半徑為r,則r=

設(shè)AD=EF=a,∵SΔAMD=1.

∴ME=.MF=,

r=-1。

當(dāng)且僅當(dāng)a=,即a=時(shí),等號(hào)成立.

∴當(dāng)AD=ME=時(shí),滿足條件的球最大半徑為-1.

點(diǎn)評(píng):涉及球與棱柱、棱錐的切接問(wèn)題時(shí)一般過(guò)球心及多面體中的特殊點(diǎn)或線作截面,把空間問(wèn)題化歸為平面問(wèn)題,再利用平面幾何知識(shí)尋找?guī)缀误w中元素間的關(guān)系。注意多邊形內(nèi)切圓半徑與面積和周長(zhǎng)間的關(guān)系;多面體內(nèi)切球半徑與體積和表面積間的關(guān)系。

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(2013•威海二模)如圖1,在梯形ABCD中,BC∥DA,BE⊥DA,EA=EB=BC=2,DE=1,將四邊形DEBC沿BE折起,使平面DEBC垂直平面ABE,如圖2,連結(jié)AD,AC.設(shè)M是AB上的動(dòng)點(diǎn).
(Ⅰ)若M為AB中點(diǎn),求證:ME∥平面ADC;
(Ⅱ)若AM=
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AB
,求三棱錐M-ADC的體積.

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