(本小题满分12分)
如图,三棱柱中,,。
(1)求证:;
(2)若,,,问为何值时,三棱柱体积最大,并求此最大值。
(1)由知,又,故平面,即,又,所以。
(2)解法一:
设,在中,。同理,。在中,,。所以。从而三棱柱的体积为。因。故当时,即时,体积取到最大值。
解法二:
过作的垂线,垂足为,连接。由,,故平面,。又,所以得。设,在中,,。从而三棱柱的体积为。因。故当时,即时,体积取到最大值。
本题主要考查线面关系的判定和空间几何体的体积。
(1)通过证明平面成立,根据线面垂直的性质即可得到。
(2)这里提供两种思路:几何法和辅助线法,两种方法都是通过求面和对应面的高来进行求解的。