如图,设三棱锥S-ABC的三个侧棱与底面ABC所成的角都是60°,又∠BAC=60°,且SA⊥BC.
(1)求证:S-ABC为正三棱锥;
(2)已知SA=a,求S-ABC的全面积.
网友回答
(1)证明:正棱锥的定义中,底面是正多边形;
顶点在底面上的射影是底面的中心,两个条件缺一不可.
作三棱锥S-ABC的高SO,O为垂足,连接AO并延长交BC于D.
因为SA⊥BC,所以AD⊥BC.又侧棱与底面所成的角都相等,
从而O为△ABC的外心,OD为BC的垂直平分线,所以AB=AC.又∠BAC=60°,
故△ABC为正三角形,且O为其中心.所以S-ABC为正三棱锥.
(2)解:在Rt△SAO中,由于SA=a,∠SAO=60°,
所以SO=a,AO=a.因O为重心,所以AD=AO=a,
BC=2BD=2ADcot60°=a,OD=AD=a.
在Rt△SOD中,SD2=SO2+OD2=(a)2+(a)2=,则SD=a.
于是,(SS-ABC)全=?(a)2sin60°+3??a?a=a2.
解析分析:(1)利用已知条件,证明底面三角形是正三角形,证明顶点S在底面的射影是底面的中心,就证明S-ABC为正三棱锥;(2)SA=a,只要求出正三棱锥S-ABC的侧高SD与底面边长,即可求S-ABC的全面积.
点评:本题考查棱锥的结构特征,棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积,考查计算能力,逻辑思维能力,是中档题.