
已知A,B,C是半徑為1的求O的球面上的三個(gè)點(diǎn),,且AC⊥BC,AC=BC=1,,則三棱錐O-ABC的體積為( )
已知A,B,C是半徑為1的求O的球面上的三個(gè)點(diǎn),,且AC⊥BC,AC=BC=1,,則三棱錐O-ABC的體積為( )
答案
A
擴(kuò)展知識(shí)
三棱錐頂點(diǎn)射影與底面三角形的“心”
設(shè)有三棱錐P-ABC,,P在平面ABC上的射影為O,現(xiàn)討論當(dāng)三棱錐滿足什么條件時(shí),,O分別是△ABC的外心,、內(nèi)心、旁心,、重心,、垂心(三角形五心)。
外心
若O是△ABC的外心,,則OA=OB=OC,。由于OP⊥平面ABC(射影的定義),因此OP⊥OA,、OP⊥OB,、OP⊥OC。勾股定理得PA=PB=PC,。又tanPAO=OP/OA,,tanPBO=OP/OB,,tanPCO=OP/OC,由此可知∠PAO=∠PBO=∠PCO,。
綜上,,可得到以下定理:
當(dāng)三棱錐的三條側(cè)棱相等時(shí),頂點(diǎn)在底面的射影是底面三角形的外心,。
當(dāng)三棱錐的三條側(cè)棱與底面所成角相等時(shí),,頂點(diǎn)在底面的射影是底面三角形的外心。
內(nèi)心
若O是△ABC的內(nèi)心,,則O到三邊距離相等,,且O在△ABC內(nèi)。設(shè)O到BC,、AC,、AB的垂線段分別為OD、OE,、OF,,那么OD=OE=OF。由勾股定理得PD=PE=PF,。又tanPDO=OP/OD,,tanPEO=OP/OE,tanPFO=OP/OF,,因此∠PDO=∠PEO=∠PFO,。
且由三垂線定理可知PD⊥BC、PE⊥AC,、PF⊥AB,,即∠PDO、∠PEO,、∠PFO分別是二面角P-BC-A,、P-AC-B、P-AB-C的平面角,。
綜上,,可得到以下定理:
當(dāng)三棱錐的頂點(diǎn)到底面三角形三邊距離相等,且頂點(diǎn)在底面的射影在底面三角形的內(nèi)部,,那么射影是內(nèi)心,。
當(dāng)三棱錐的各個(gè)側(cè)面與底面構(gòu)成的二面角相等,且頂點(diǎn)在底面的射影在底面三角形的內(nèi)部,,那么射影是內(nèi)心,。
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