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【題目】農歷五月初五是端午節,民間有吃粽子的習慣,粽子又稱粽籺,古稱“角黍”,平行四邊形形狀的紙片是由六個邊長為的正三角形構成的,將它沿虛線折起來,可以得到如圖所示粽子形狀的六面體,則該六面體的體積為______;若該六面體內有一球,則該球表面積的最大值為______.

【答案】

【解析】

該六面體看成由兩個全等的正四面體組合而成,正四面體的棱長為,在棱長為的正四面體中,其高為頂點和底面中心的連線段,易求;則該正四面體的體積易求,該六面體的體積可求. 當該六面體內有一球,且該球體積取最大值時,該球與相切,過球心作,則就是球半徑,利用等面積法可求半徑,則球的表面積可求.

解:該六面體看成由兩個全等的正四面體組合而成,正四面體的棱長為,如圖,

在棱長為的正四面體中,取中點為,連接

平面,垂足上,

則該正四面體的體積為

該六面體的體積.

當該六面體內有一球,且該球體積取最大值時,球心為

且該球與相切,過球心作,則就是球半徑,

因為,所以球半徑

所以該球表面積的最大值為:.

故答案為:.

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