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数学立体几何1.△ABC中,AB=2,BC=1,角ABC=120°,平面外一点P满足PA=PB=PC=2,则三棱锥P-A

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/10/06 08:00:33
数学立体几何
1.△ABC中,AB=2,BC=1,角ABC=120°,平面外一点P满足PA=PB=PC=2,则三棱锥P-ABC的体积是?
2.已知各顶点都在一个球面上的正四棱柱高为4,体积为16,则这个球的表面积是?
(过程)
1.
设P在底面ABC的投影为Q.
对直角三角形PAQ,PBQ,PCQ,因为PA=PB=PC,所以直角三角形全等.
从而AQ=BQ=CQ,即Q为△ABC的外心,AQ=BQ=CQ=R(外接圆半径).
余弦定理,AC^2=AB^2+BC^2-2AB*BCcos(角ABC),得AC=sqrt(7).
正弦定理,2R=AC/sin(角ABC),得R=sqrt(7/3).
直角三角形PAQ中,PA^2=AQ^2+PQ^2,得PQ=sqrt(5/3).
故三棱锥P-ABC的体积V=S(△ABC)*PQ/3=AB*BCsin(角ABC)*PQ/6=sqrt(5)/6.
2.
设底面正方形边长为a,则正四棱柱体积V=h*a^2,即16=4a^2得a=2.
连接正四棱柱的最大对角线,就是球直径.由草图易知,
(2R)^2=h^2+(sqrt(2)a)^2,得球半径R=sqrt(6).
故球的表面积S=4πR^2=24π.