已知A,B,C是半徑為1的求O的球面上的三個點,,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的球面上的三個點,,且AC⊥BC,AC=BC=1,,則三棱錐O-ABC的體積為( )
答案
A
擴展知識
三棱錐頂點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)討論當三棱錐滿足什么條件時,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:
當三棱錐的三條側(cè)棱相等時,頂點在底面的射影是底面三角形的外心,。
當三棱錐的三條側(cè)棱與底面所成角相等時,,頂點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:
當三棱錐的頂點到底面三角形三邊距離相等,,且頂點在底面的射影在底面三角形的內(nèi)部,,那么射影是內(nèi)心。
當三棱錐的各個側(cè)面與底面構(gòu)成的二面角相等,且頂點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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