如图,在正三棱锥P-ABC中,M、N分别是侧棱PB、PC的中点,若截面AMN⊥侧面PBC,则此三棱锥的侧棱与底面所成角的正切值是.A.B.C.D.

发布时间:2020-08-01 02:28:00

如图,在正三棱锥P-ABC中,M、N分别是侧棱PB、PC的中点,若截面AMN⊥侧面PBC,则此三棱锥的侧棱与底面所成角的正切值是.A.B.C.D.

网友回答

C
解析分析:如图,设D为BC中点,则?PD⊥BC,PD⊥MN,垂足为E,E为MN中点.又面AMN⊥面PBC,则 PE⊥面AMN,PE⊥AE.设底面边长为2,侧棱长为a,通过解三角形的方法,解得a=,设O为底面△ABC中心,连接OB,则∠PBO为三棱锥的侧棱PB与底面所成角,在△POB中求出?tan∠PBO.

解答:如图,设D为BC中点,则?PD⊥BC,PD⊥MN,垂足为E,E为MN中点.又面AMN⊥面PBC,则 PE⊥面AMN,PE⊥AE.设底面边长为2,侧棱长为a,在△PBC中,PD2=a2-1,PE2=PD2=,ME=MN=.在△PAB中,由余弦定理,cos∠APB==,代入数据化简得=,AM2=,在△PAE中,由勾股定理,得出 PA2=AE2+PE2=AM2-ME2+PE2,即a2=-+,解得a2=3,a=设O为底面△ABC中心,连接OB,则∠PBO为三棱锥的侧棱PB与底面所成角,在△POB中,BO=,由勾股定理,PO2=PB2-BO2=,PO=,所以tan∠PBO==,三棱锥的侧棱与底面所成角的正切值是.故选C.

点评:本题考查线面角的计算,线面垂直,面面垂直的定义,性质、判定,考查了空间想象能力、计算能力,分析解决问题能力.空间问题平面化是解决空间几何体问题最主要的思想方法.
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