10.如图,设三棱锥S-ABC的三个侧棱与底面ABC所成的角都是60°,∠BAC=60°,且SA⊥BC.
(1)求证:S-ABC为正三棱锥;
(2)已知SA=a,求S-ABC的全面积.
(1)证明:正棱锥的定义中,底面是正多边形;顶点在底面上的射影是底面的中心,两个条件缺一不可.作三棱锥S-ABC的高SO,O为垂足,连结AO并延长交BC于D.
因为SA⊥BC,所以AD⊥BC.
又侧棱与底面所成的角都相等,从而O为△ABC的外心,OD为BC的垂直平分线,
所以AB=AC.
又∠BAC=60°,故△ABC为正三角形,且O为其中心.所以S-ABC为正三棱锥.
(2)解:只要求出正三棱锥S-ABC的侧高SD与底面边长,则问题易于解决.
在Rt△SAO中,由于SA=a,∠SAO=60°,所以SO=a,AO=a.
因O为重心,所以AD=AO=a,BC=2BD=2ADcot60°=a,OD=AD=a.
在Rt△SOD中,SD2=SO2+OD2=(a)2+(a)2=,则SD=a.
于是,(SS-ABC)全=·(a)2sin60°+3··a·a=a2.
考查棱柱、棱锥的侧面积及体积的计算方法.要求会用棱柱、棱锥的侧面积及体积公式求棱柱、棱锥的侧面积及体积,会运用“分解与组合”(即“割补法”)、“等积变形”等方法,使问题化繁为简,化难为简,化未知为已知.
求体积常见方法有:①直接法(公式法);②分割法;③补形法.
9.已知E、F分别是棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1的棱A1A、CC1的中点,求四棱锥C1-B1EDF的体积.
解法一:连结A1C1、B1D1交于O1,过O1作O1H⊥B1D于H,
∵EF∥A1C1,∴A1C1∥平面B1EDF.
∴C1到平面B1EDF的距离就是A1C1到平面B1EDF的距离.
∵平面B1D1D⊥平面B1EDF,
∴O1H⊥平面B1EDF,即O1H为棱锥的高.
∵△B1O1H∽△B1DD1,∴O1H==a,
V=S·O1H=··EF·B1D·O1H=··a·a·a=a3.
解法二:连结EF,设B1到平面C1EF的距离为h1,D到平面C1EF的距离为h2,则h1+h2=B1D1=a,∴V=V+V=·S·(h1+h2)= a3.
解法三:V=V-V-V=a3.
8.长方体的表面积为32cm2,体积为8 cm2,长、宽、高成等比数列,则长方体所有棱之和为_____ _____.32cm
7.已知正四棱锥的体积为12,底面对角线的长为,则侧面与底面所成的二面角等于_______________。
6.两相同的正四棱锥组成如图1所示的几何体,可放棱长为1的正方体内,使正四棱锥的底面ABCD与正方体的某一个平面平行,且各顶点均在正方体的面上,则这样的几何体体积的可能值有 ( D )
A.1个 B.2个 C.3个 D.无穷多个
5.已知正四面体ABCD的表面积为S,其四个面的中心分别为E、F、G、H.设四面体EFGH的表面积为T,则等于 ( A )
A. B. C. D.
4.如图,在多面体ABCDEF中,已知面ABCD是边长为3的正方形,EF∥AB,EF,EF与面AC的距离为2,则该多面体的体积为 ( D )
A. B.5 C.6 D.
3.长方体的一条对角线与经过它的一端点的一个平面成30°角,与经过这个端点的另一个平面成45°角,若这条对角线长为2,则这个长方体的体积为 ( D )
A. B. C.2 D.
2.棱锥体积为1,过它的高的两个三等分点分别作平行于底面的截面,把棱锥截成三部分,则中间部分的体积是 ( C )
A. B. C. D.
1.底面边长为,斜高为2的正三棱锥的体积等于 ( A )
A.3 B.9 C.6 D.
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