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解答题已知三棱锥S-ABC的三条侧棱SA SB SC两两互相垂直且长度分别为a b c

时间:2019-04-29 01:29:56

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解答题已知三棱锥S-ABC的三条侧棱SA SB SC两两互相垂直且长度分别为a b c

问题补充:

解答题已知三棱锥S-ABC的三条侧棱SA、SB、SC两两互相垂直且长度分别为a、b、c,设O为S在底面ABC上的射影.

求证:(1)O为△ABC的垂心;

(2)O在△ABC内;

(3)设SO=h,则++=.

答案:

证明:(1)∵SA⊥SB,SA⊥SC,

∴SA⊥平面SBC,BC?平面SBC.∴SA⊥BC.

而AD是SA在平面ABC上的射影,∴AD⊥BC.

同理可证AB⊥CF,AC⊥BE,故O为△ABC的垂心.

(2)证明△ABC为锐角三角形即可.不妨设a≥b≥c,

则底面三角形ABC中,AB=为最大,从而∠ACB为最大角.

用余弦定理求得cos∠ACB=>0,

∴∠ACB为锐角,△ABC为锐角三角形.故O在△ABC内.

(3)SB?SC=BC?SD,

故SD=,=+,又SA?SD=AD?SO,

∴===+=++=.解析分析:(1)只需证明O在△ABC的三条高线上,即可证明O为△ABC的垂心;(2)只需证明△ABC是锐角三角形,即可证明O在△ABC内;(3)设SO=h,利用等面积法:SB?SC=BC?SD、SA?SD=AD?SO,推得关系化简为++=.点评:本题考查棱锥的结构特征,余弦定理,考查空间想象能力,逻辑思维能力,是中档题.

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