题目内容
(1992•云南)已知三棱锥A-BCD的体积是V,棱BC的长是a,面ABC和面DBC的面积分别是S1和S2.设面ABC和面DBC所成的二面角是α,那么sinα=
.
3aV |
2S1S2 |
3aV |
2S1S2 |
分析:作出三棱锥A-BCD,过顶点A向底面BCD作AH⊥平面BCD,在平面ABC内作AE⊥BC,连结HE,从而得到二面角
A-BC-D的平面角,把三棱锥的高AH用体积和底面积表示,把斜高用△ABC的面积和边BC的长度表示,在直角三角形AHE中可求角α的正弦值.
A-BC-D的平面角,把三棱锥的高AH用体积和底面积表示,把斜高用△ABC的面积和边BC的长度表示,在直角三角形AHE中可求角α的正弦值.
解答:解:如图,过顶点A向底面BCD作AH⊥平面BCD,
在平面ABC内作AE⊥BC,连结HE,
根据三垂线定理可知,HE⊥BC,
所以∠AEH是二面角A-BC-D的平面角,则∠AEH=α,
由已知S△BCD=S2,三棱锥A-BCD的体积为V=
S2•AH,AH=
,
S△ABC=S1=
AE•BC,AE=2
,
sinα=
=
=
.
所以面ABC和面DBC所成二面角的正弦值为
.
故答案为
.
在平面ABC内作AE⊥BC,连结HE,
根据三垂线定理可知,HE⊥BC,
所以∠AEH是二面角A-BC-D的平面角,则∠AEH=α,
由已知S△BCD=S2,三棱锥A-BCD的体积为V=
1 |
3 |
3V |
S2 |
S△ABC=S1=
1 |
2 |
S1 |
a |
sinα=
AH |
AE |
| ||
|
3aV |
2S1S2 |
所以面ABC和面DBC所成二面角的正弦值为
3aV |
2S1S2 |
故答案为
3aV |
2S1S2 |
点评:本题考查了二面角的平面角的求法,考查了锥体的体积公式,考查了学生的空间想象能力和思维能力,是中档题.
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