题目
已知正三棱柱 的体积为 ,, 是 的中点,点 是线段 上的动点,过 且与 垂直的截面 与 交于点 ,则三棱锥 的体积的最小值为( )
A. B. C. D.

参考解答
解析:
**步骤 1:求正三棱柱的侧棱长度**
正三棱柱底面是正三角形 ,底面积为:
由棱柱体积公式:
解得侧棱长度 。
**步骤 2:推导截面垂直关系**
取 中点 ,由正三棱柱的性质可得:
,,且 ,
因此 平面 ,故 。
过 作 ,垂足为 ,结合 、,
可证 平面 ,即平面 就是题目要求的截面 。
**步骤 3:割补法拆分体积**
将待求三棱锥体积拆分为两个棱锥的差:
首先计算固定体积 :点 在 上,到底面 的距离恒等于侧棱长度 ,因此:
再计算 :设 为点 到底面 的垂直高度,则:
**步骤 4:求体积最小值**
由 ,可知点 的轨迹为**平面 内以 为直径的圆**。
是正三角形 的高:
因此圆的半径为 ,故 到底面的最大高度为圆的半径:
因此 的最大值为:
最终得 的最小值:
答案:,选项 **A**。