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如图所示,在四面体P-ABC中,PA垂直BC,PB垂直AC,BC=a,PB=PC,P-BC-A是60度的二面角.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/06 16:56:29
如图所示,在四面体P-ABC中,PA垂直BC,PB垂直AC,BC=a,PB=PC,P-BC-A是60度的二面角.
(1)求证:PC垂直AB
(2)求四面体P-ABC的体积 求第二问即可
第(1)问,求证PC垂直AB比较容易,略.
(2)作AD⊥BC于D,
因为PA⊥BC,PB=PC,所以AB=AC,所以BD=CD,∠ADP=60°(二面角的度数)
在⊿PAD中,作PO⊥AD于O,易证PO即为高!
延长CO交AB于E,因为PC⊥AB,所以AB⊥面PCE,
所以CE⊥AB,⊿CDO∽⊿ADB,AD:BD=CD:OD,
AD=BD×CD÷OD(!)
Rt⊿POD中,PO=√3OD
四面体P-ABC的体积
V=1/3×(1/2AD×BC)×PO
=1/3×1/2×(a/2)×(a/2)×a÷OD×√3OD
=√3a³/24.
结论:①本题中PO是不确定的,但体积与PO的大小无关.
②⊿PAD形状虽不定,但面积确定,亦可通过V=1/3×BC×S⊿pad的思路来求.