如图,在三棱锥P-ABC中,PA⊥底面ABC,D是PC的中点,已知∠BAC=[π/2],AB=2,AC=23,PA=2,

如图,在三棱锥P-ABC中,PA⊥底面ABC,D是PC的中点,已知∠BAC=[π/2],AB=2,AC=2
3
,PA=2,求:

(1)三棱锥P-ABC的体积;
(2)异面直线BC与AD所成的角的大小(结果用反三角函数值表示)
田野里滴麦子 1年前 已收到1个回答 举报

qqbabyface 幼苗

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解题思路:(1)首先根据三角形面积公式,算出直角三角形ABC的面积:S△ABC=2
3
,然后根据PA⊥底面ABC,结合锥体体积公式,得到三棱锥P-ABC的体积;
(2)取BP中点E,连接AE、DE,在△PBC中,根据中位线定理得到DE∥BC,所以∠ADE(或其补角)是异面直线BC、AD所成的角.然后在△ADE中,利用余弦定理得到cos∠ADE=[3/4],所以∠ADE=arccos[3/4]是锐角,因此,异面直线BC与AD所成的角的大小arccos[3/4].

(1)∵∠BAC=[π/2],AB=2,AC=2
3,
∴S△ABC=[1/2]×2×2
3=2
3
又∵PA⊥底面ABC,PA=2
∴三棱锥P-ABC的体积为:V=[1/3]×S△ABC×PA=[4/3]
3;
(2)取BP中点E,连接AE、DE,
∵△PBC中,D、E分别为PC、PB中点
∴DE∥BC,所以∠ADE(或其补角)是异面直线BC、AD所成的角.
∵在△ADE中,DE=2,AE=
2,AD=2
∴cos∠ADE=
22+22−2
2×2×2=[3/4],可得∠ADE=arccos[3/4](锐角)
因此,异面直线BC与AD所成的角的大小arccos[3/4].

点评:
本题考点: 异面直线及其所成的角;棱柱、棱锥、棱台的体积.

考点点评: 本题给出一个特殊的三棱锥,以求体积和异面直线所成角为载体,考查了棱柱、棱锥、棱台的体积和异面直线及其所成的角等知识点,属于基础题.

1年前

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