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三棱锥P-ABC的三条侧棱两两垂直,PO⊥底面ABC,垂足为O,∠BPO=∠CPO=60° 求PA与底面ABC所成角.

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/06 18:32:01
三棱锥P-ABC的三条侧棱两两垂直,PO⊥底面ABC,垂足为O,∠BPO=∠CPO=60° 求PA与底面ABC所成角.
三棱锥P-ABC的三条侧棱两两垂直,PO⊥底面ABC,垂足为O,∠BPO=∠CPO=60°,
(1) 求证:△ABC为等腰三角形.
(2)求PA与底面ABC所成角.
如果有想出几何与空间向量坐标系两种方法的、请都写上、会追加的噢~
三棱锥P-ABC的三条侧棱两两垂直,PO⊥底面ABC,垂足为O,∠BPO=∠CPO=60° 求PA与底面ABC所成角.
看插图,不是很准确,但将就点用
1、连接BO,CO.
在直角三角形BOP和COP中,
cos∠BPO=PO/PB
cos∠CPO=PO/PC
因为∠BPO=∠CPO,所以PB=PC,同理BO=CO
在直角三角形APB和APC中
PA=PA,PB=PC,∠APB=∠APC=90°
所以△APB≌△APC
所以AB=AC
2、∠PAO即为所求
因为AB=AC,BO=CO,AO=AO
所以△ABO≌△ACO
所以∠BAO=∠CAO,即AD为角平分线、中线和高(等腰,三线合一)
假设PO=a
那么就有BO=CO=a√3   PB=PC=2a
所以BC=√2PB=a2√2  BD=0.5BC=a√2
所以OD=√(BO²-BD²)=a
假设AO=x,那么就有AP²=AO²+PO²=x²+a²
AB²=AP²+BP²=x²+a²+4a²
AB²=BD²+AD²=2a²+(a+x)²
所以x²+a²+4a²=2a²+(a+x)²
即x=a
所以tan∠PAO=PO/AO=a/a=1
所以∠PAO=45°
即PA与底面ABC所成角为45°