已知正三棱锥P-ABC的体积为723,侧面与底面所成的二面角的大小为60°.(1)证明:PA⊥BC;(2)求底面中心O到侧面的距离.-数学

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已知正三棱锥P-ABC的体积为723,侧面与底面所成的二面角的大小为60°.(1)证明:PA⊥BC;(2)求底面中心O到侧面的距离.-数学

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已知正三棱锥P-ABC的体积为72
3
,侧面与底面所成的二面角的大小为60°.
(1)证明:PA⊥BC;
(2)求底面中心O到侧面的距离.360优课网
题型:解答题难度:中档来源:上海

答案


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(1)证明:取BC边的中点D,连接AD、PD,
则AD⊥BC,PD⊥BC,故BC⊥平面APD.∴PA⊥BC.
(2)如图,由(1)可知平面PBC⊥平面APD,
则∠PDA是侧面与底面所成二面角的平面角.
过点O作OE⊥PD,E为垂足,则OE就是点O到侧面的距离.
设OE为h,由题意可知点O在AD上,
∴∠PDO=60°,OP=2h.
OD=class="stub"2h
3
,∴BC=4h

S△ABC=
3
4
(4h)2=4
3
h2

72
3
=class="stub"1
3
•4
3
h2•2h=
8
3
3
h3
,∴h=3.
即底面中心O到侧面的距离为3.

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