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在正三棱锥V-ABC中,底面边长等于6,侧面与底面所成的角为60°,求:

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/23 19:43:27
在正三棱锥V-ABC中,底面边长等于6,侧面与底面所成的角为60°,求:

正三棱锥V-ABC的体积

2.侧棱VA的长

题目中的正三棱锥应该是直三棱锥.
第二个问题:
令AC的中点为D,过V作VE⊥平面ABC于E.设VA=VB=VC=x.
∵VA=AC、D∈AC且AD=CD,∴VD⊥AC.
∵AB=BC=AC=6、D∈AC且AD=CD,∴AD=3、BD=3√3、BD⊥AC.
由勾股定理,有:VD^2=VA^2-AD^2=x^2-9,∴VD=√(x^2-9).
∵VD⊥AC、BD⊥AC、VD∩BD=D,∴∠VDB=60°.
∴由余弦定理,有:VB^2=VD^2+BD^2-2VD×BDcos∠VDB,
∴x^2=x^2-9+27-2√(x^2-9)×3√3cos60°,∴0=-3+9-√(x^2-9)√3,
∴√(x^2-9)=2√3,∴x^2-9=12,∴x^2=21,∴x=√21.
∴侧棱VA的长为√21.
第一个问题:
∵V-ABC是直三棱锥,又VE⊥平面ABC,∴E是△ABC的中心,∴E∈BD且DE=√3.
∵VE⊥平面ABC,∴VE⊥DE,
∴由勾股定理,有:VE^2=VD^2-DE^2=x^2-9-3=21-12=9,∴VE=3.
∴V(V-ABC)=(1/3)S(△ABC)×VE=(1/3)AB^2×VEsin60°=(1/3)×36√3×(√3/2)=18.
∴直三棱锥V-ABC的体积为18.