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已知三棱锥P-ABC中,O为正三角形ABC的中心,且PA=PB=PC;PO=h,点D是PC中点,PO与BD所成角的余弦值

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/25 11:33:37
已知三棱锥P-ABC中,O为正三角形ABC的中心,且PA=PB=PC;PO=h,点D是PC中点,PO与BD所成角的余弦值为
根号2/3.1、求证:PO⊥平面ABC;
2、 求三棱锥的体积.
证明:(1)取AB中点F,BC中点K
连接OF,OK
正三角形ABC,O为中心
则OF⊥AB,PA=PB,有PF⊥AB
所以AB⊥平面POF
AB⊥PO
同理BC⊥PO
所以PO⊥平面ABC
(2)过点D作DG⊥CF,可以知道DG⊥平面ABC
角BDG即PO和BD所成的角
O为三角形ABC中心
OF=1/3CF
D为PC中点,那么G为OC中点
有OF=OG=CG=1/3CF
设三角形ABC边长为a
DG=1/2PO=1/2h
DB=DG/cos∠BDG=3√2/4h
在直角三角形BDG中,勾股定理求得
BG²=BD²-DG²=7h²/8
BF=1/2a,FG=√3/3a,这里CF=√3/2a
勾股定理求出FG²+BF²=BG²
a²=3/2h²
S三角形ABC=√3/4a²=3√3/8h²
V=1/3SH=1/3×3√3/8h²×h=√3/8h³
参考