如图,正三棱锥S-ABC中,底面的边长是3,棱锥的侧面积等于底面积的2倍,M是BC的中点.求:(1)的值;(2)二面角S-BC-A的大小;(3)正三棱锥S-ABC的体

发布时间:2020-07-31 22:48:21

如图,正三棱锥S-ABC中,底面的边长是3,棱锥的侧面积等于底面积的2倍,M是BC的中点.
求:(1)的值;
(2)二面角S-BC-A的大小;
(3)正三棱锥S-ABC的体积.

网友回答

解:(1)∵SB=SC,AB=AC,M为BC的中点,
∴SM⊥BC,AM⊥BC.
由棱锥的侧面积等于底面积的2倍,即
3×BC×SM=2×BC×AM,得=.
(2)作正三棱锥的高SG,
则G为正三角形ABC的中心,G在AM上,GM=AM.
∵SM⊥BC,AM⊥BC,
∴∠SMA是二面角S-BC-A的平面角.
在Rt△SGM中,
∵SM=AM=×3GM=2GM,
∴∠SMA=∠SMG=60°,
即二面角S-BC-A的大小为60°.
(3)∵△ABC的边长是3,
∴AM=,GM=,SG=GMtan60°=?=.
∴VS-ABC=S△ABC?SG=??=.
解析分析:(1)证明知,AM与SM分别是同底的两个三角形的高,故两线段长度的比即它们相应三角形面积的比,由棱锥的侧面积等于底面积的2倍,三个侧面面积相等,易得两三角形的面积比.(2)由(1)知,角SMA即二面角S-BC-A的平面角,故在三角形SMA中求解即可;(3)由图形及(1)(2)的证明直接求出底面积与高用体积公式求体积即可求得体积.

点评:本题的考点是棱柱、棱锥、棱台的体积,考查根据几何体的几何特征求二面角,求体积的能力,立体几何中求体积的题,其求解规律都是先研究几何体的形状,再根据几何特征选择求解的公式.故研究其几何特征是正确求解的关键.
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