题目内容
三棱锥P-ABC中,三侧棱PA、PB、PC两两相互垂直,三侧面面积分
别为S1、S2、S3,底面积为S,三侧面与底面分别成角α、β、γ,(1)求S(用S1、S2、S3表示);(2)求证:cos2α+cos2β+cos2γ=1;
别为S1、S2、S3,底面积为S,三侧面与底面分别成角α、β、γ,(1)求S(用S1、S2、S3表示);(2)求证:cos2α+cos2β+cos2γ=1;
见解析
设PA=a,PB=b,PC=c,则S1=ab ,S2=bc,S3=ca,
作PD⊥BC于D,连AD,
易证BC⊥平面PAD,
于是BC⊥AD;
S△ABC=BC×AD,
在Rt△APD中,AD2=a2+PD2,
在Rt△BPC中,PD2=,
∴AD2=a2+
∴S△ABC2=(BC×AD)2=(a2b2+b2c2+c2a2)=
∴
证明:由(1)知,PD⊥BC,AD⊥BC,∴∠PDA是侧面PBC与底面ABC所成二面角的平面角,不妨设∠PDA=α,
PD2=,AD2=
∴cos2α=;
同理cos2β=;
cos2γ=;
∴cos2α+cos2β+cos2γ="1"
作PD⊥BC于D,连AD,
易证BC⊥平面PAD,
于是BC⊥AD;
S△ABC=BC×AD,
在Rt△APD中,AD2=a2+PD2,
在Rt△BPC中,PD2=,
∴AD2=a2+
∴S△ABC2=(BC×AD)2=(a2b2+b2c2+c2a2)=
∴
证明:由(1)知,PD⊥BC,AD⊥BC,∴∠PDA是侧面PBC与底面ABC所成二面角的平面角,不妨设∠PDA=α,
PD2=,AD2=
∴cos2α=;
同理cos2β=;
cos2γ=;
∴cos2α+cos2β+cos2γ="1"
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