如图,已知三棱锥P-ABC的侧面PAC是底角为45°的等腰三角形,PA=PC,且该侧面垂直于底面,∠ACB=90°,AB=10,BC=6,B1C1=3.(1)求证:二

发布时间:2020-08-01 01:44:35

如图,已知三棱锥P-ABC的侧面PAC是底角为45°的等腰三角形,PA=PC,且该侧面垂直于底面,∠ACB=90°,AB=10,BC=6,B1C1=3.
(1)求证:二面角A-PB-C是直二面角;
(2)求二面角P-AB-C的正切值;
(3)若该三棱锥被平行于底面的平面所截,得到一个几何体ABC-A1B1C1,求几何体ABC-A1B1C1的侧面积.

网友回答

证明:(1)如图,在三棱锥P-ABC中,取AC的中点D.
由题设知△PAC是等腰直角三角形,且PA⊥PC.
∴PD⊥AC.
∵平面A1ACC1⊥平面ABC,∴PD⊥平面ABC,
∵AC⊥BC∴PA⊥BC,∴PA⊥平面PBC,
∵PA?平面PAB,∴平面PAB⊥平面PBC,
即二面角A-PB-C是直二面角.
解(2)作DE⊥AB,E为垂足,则PE⊥AB.
∴∠PED是二面角P-AB-C的平面角.
在Rt△ABC中,AB=10,BC=6,则AC=8,PD=4
由Rt△ADE~Rt△ABC,得==,
∴所求正切为=.
(3)∵∴A1,B1,C1分别是PA,PB,PC的中点.
∴,

∵==,
=.
∴S棱锥侧=,
∴几何体ABC-A1B1C1的侧面积


解析分析:(1)欲证平面PAB⊥平面PBC,根据面面垂直的判定定理可知在平面PAB内一直线与平面PBC垂直,而根据题意可得PA⊥平面PBC,从而得到平面PAB⊥平面PBC,即二面角A-PB-C是直二面角;(2)作DE⊥AB,E为垂足,则PE⊥AB,根据二面角平面角的定义可知∠PED是二面角P-AB-C的平面角,根据Rt△ADE~Rt△ABC可求出所求角的正切值;(3)欲求几何体ABC-A1B1C1的侧面积,而SABC-A1B1C1=S三棱锥,可分别求出三棱锥的三个侧面面积即可.

点评:本题主要考查了二面角及其度量,以及棱台的侧面积和表面积,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力,属于中档题.
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