(12分)如图,在三棱锥P—ABC中,PA⊥底面ABC,∠BAC=60°,AB=AC=2 ,以PA为直径的球O和PB、P

(12分)如图,在三棱锥P—ABC中,PA⊥底面ABC,∠BAC=60°,AB=AC=2 ,以PA为直径的球O和PB、PC分别交于B 1 、C 1
(1)求证B 1 C 1 ∥平面ABC
(2)若二面角C—PB—A的大小为arctan2 ,试求球O的表面积。
柔水清 1年前 已收到1个回答 举报

liuliguoba 幼苗

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(12分)

(1)连接AC 1 、AB 1
∵PA⊥底面ABC
∴PA⊥AB、PA⊥AC
又∵AB=AC,易得△APC≌△APB
∴BP=CP
∠APB 1 =∠APC 1
∵AP为球O的直径,∴AC 1 ⊥PC 1
AB 1 ⊥PB 1 ∴cos∠APB 1 = =cos∠APC 1 =
∴PB 1 =PC 1 ……………………(3分)
∴B 1 C 1 ∥BC
又∵B 1 C 1 平面ABC,BC 平面ABC
∴B 1 C 1 ∥平面ABC…………………………(6分)
(2)过点C作CD⊥AB于点D,则CD⊥平面ABP,过D作DE⊥PB于E,连CE,由三垂线定理知CE⊥PB
∴∠CED是二面角C—PB—A的平面角,即∠CED=arctan
∴tan∠CED=
∴DE=
sin∠PBA=
∴∠PBA=30°…………(9分)
∴AP=ABtan∠PBA=
∴球O的半径R=1………………(11分)
∴球O的表面积为 …………(12分)

1年前

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