6、一棱锥被平行于底面的平面所截,若截面面积与底面面积之比为1:3,则此截面把一条侧棱分成的两线段之比为( )
A、1:3 B、1:2 C、1: D、1:
5、若一个三棱锥中,有一条棱长为a,其余棱长均为1,则其体积取得最大值时的值为( )
A、1 B、 C、 D、
4、若P是正四面体内一点,P到各面距离之和是一个定值,这个定值等于( )
A、正四面体的棱长 B、正四面体的斜高
C、正四面体相对棱间的距离 D、正四面体的高
2.如果三棱锥的底面是不等边三角形,侧面与底面所成的二面角都相等,且顶点在底面的射影在内,那么是的( )
垂心 重心 外心 内心
.已知三棱锥的三个侧面与底面全等,且 ,,则以为棱,以面与面为面的二面角的大小是( )
1.给出下列命题:
①底面是正多边形的棱锥是正棱锥;
②侧棱都相等的棱锥是正棱锥;
③侧棱和底面成等角的棱锥是正棱锥;
④侧面和底面所成二面角都相等的棱锥是正棱锥,其中正确命题的个数是( )
例1.正四棱锥中,高,两相邻侧面所成角为 ,,
(1)求侧棱与底面所成的角。(2)求侧棱 长、底面边长和斜高(见图)。
解:(1) 作于,连结,则且,故是相邻侧面所成二面角的平面角,连结,则, ,在与中, ==(其中为与底面所成的角,设为) 故 。
(2)在 中,侧棱=,,
∴边长;取的中点,连结,则是正四棱锥的斜高,
在中,斜高;
例2.如图正三棱锥中,底面边长为,侧棱长为,若经过对角线且与对角线平行的平面交上底面于。(1)试确定点的位置,并证明你的结论;(2)求平面与侧面所成的角及平面与底面所成的角;(3)求到平面的距离。
解:(1)为的中点。连结与交于,则为的中点,为平面
与平面的交线,∵//平面
∴//,∴为的中点。
(2)过作于,由正三棱锥的性质,平面,连结,则为平面与侧面所成的角的平面角,可求得,
由,得,∴
∵为的中点,∴,由正三棱锥的性质,,∴平面
∴,∴是平面与上底面所成的角的平面角,可求得
,∴
(3)过作,∵平面,∴,∴平面
即是到平面的距离,,∴
例3.如图,已知三棱锥的侧面是底角为的等腰三角形,,且该侧面垂直于底面,,,,
(1)求证:二面角是直二面角;
(2)求二面角的正切值;
(3)若该三棱锥被平行于底面的平面所截,得到一个几何体,求几何体的侧面积.
证 (1) 如图,在三棱锥中,取的中点.
由题设知是等腰直角三角形,且.∴ .
∵ 平面平面,∴ 平面 ,
∵ ∴ ,∴ 平面,
∵ 平面 , ∴平面平面,
即二面角是直二面角.
解 (2)作,为垂足,则 .∴ 是二面角的平面角.在中,,则
由,得
==,
∴ 所求正切为=.
(3) ∵ ∴ 分别是的中点.
∴ , .
∵ ==,
.
∴ ,∴ 几何体的侧面积
4、若一个三棱锥中,有一条棱长为a,其余棱长均为1,则其体积取得最大值时的值为( )
A、1 B、 C、 D、
2.如果三棱锥的底面是不等边三角形,侧面与底面所成的二面角都相等,且顶点在底面的射影在内,那么是的( )
垂心 重心 外心 内心
.已知三棱锥的三个侧面与底面全等,且 ,,则以为棱,以面与面为面的二面角的大小是( )
1.给出下列命题:
①底面是正多边形的棱锥是正棱锥;
②侧棱都相等的棱锥是正棱锥;
③侧棱和底面成等角的棱锥是正棱锥;
④侧面和底面所成二面角都相等的棱锥是正棱锥,其中正确命题的个数是( )
棱锥:棱锥是一个面为多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形.
[注]:①一个棱锥可以四各面都为直角三角形.
②一个棱柱可以分成等体积的三个三棱锥;所以.
⑴①正棱锥定义:底面是正多边形;顶点在底面的射影为底面的中心.
[注]:i. 正四棱锥的各个侧面都是全等的等腰三角形.(不是等边三角形)
ii. 正四面体是各棱相等,而正三棱锥是底面为正△侧棱与底棱不一定相等
iii. 正棱锥定义的推论:若一个棱锥的各个侧面都是全等的等腰三角形(即侧棱相等);底面为正多边形.
②正棱锥的侧面积:(底面周长为,斜高为)
③棱锥的侧面积与底面积的射影公式:(侧面与底面成的二面角为)
附: 以知⊥,,为二面角.
则①,②,③ ①②③得.
注:S为任意多边形的面积(可分别多个三角形的方法).
⑵棱锥具有的性质:
①正棱锥各侧棱相等,各侧面都是全等的等腰三角形,各等腰三角形底边上的高相等(它叫做正棱锥的斜高).
②正棱锥的高、斜高和斜高在底面内的射影组成一个直角三角形,正棱锥的高、侧棱、侧棱在底面内的射影也组成一个直角三角形.
⑶特殊棱锥的顶点在底面的射影位置:
①棱锥的侧棱长均相等,则顶点在底面上的射影为底面多边形的外心.
②棱锥的侧棱与底面所成的角均相等,则顶点在底面上的射影为底面多边形的外心.
③棱锥的各侧面与底面所成角均相等,则顶点在底面上的射影为底面多边形内心.
④棱锥的顶点到底面各边距离相等,则顶点在底面上的射影为底面多边形内心.
⑤三棱锥有两组对棱垂直,则顶点在底面的射影为三角形垂心.
⑥三棱锥的三条侧棱两两垂直,则顶点在底面上的射影为三角形的垂心.
⑦每个四面体都有外接球,球心0是各条棱的中垂面的交点,此点到各顶点的距离等于球半径;
⑧每个四面体都有内切球,球心是四面体各个二面角的平分面的交点,到各面的距离等于半径.
[注]:i. 各个侧面都是等腰三角形,且底面是正方形的棱锥是正四棱锥.(×)(各个侧面的等腰三角形不知是否全等)
ii. 若一个三角锥,两条对角线互相垂直,则第三对角线必然垂直.
简证:AB⊥CD,AC⊥BD BC⊥AD. 令
得,已知
则.
iii. 空间四边形OABC且四边长相等,则顺次连结各边的中点的四边形一定是矩形.
iv. 若是四边长与对角线分别相等,则顺次连结各边的中点的四边是一定是正方形.
简证:取AC中点,则平面90°易知EFGH为平行四边形EFGH为长方形.若对角线等,则为正方形.
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