正三棱锥A-BCD底面边长a,侧棱长2a,过B作与AC、BD都相交截面BEF,截面周长最小时,求截面面积

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/13 06:46:09
答案最好有详细的讲解

将该正三棱锥A-BCD沿AB边展开
得五边形ABCDB',则AB=AC=AD=AB'=2a,BC=BD=DB'=a
显然直线BB'与AC、AD相交于E、F两点即为所求的最小周长时的两个点
因AB=AC=AD=AB'=2a
则BCDB'在以A为圆心2a为半径的圆上
设角CAD=x,易得sin(x/2)=1/4,cos(x/2)=√15/4
sinx=2(1/4)√15/4=√15/8,cosx=7/8
则sin2x=2(√15/8)(7/8)=7√15/32,cos2x=17/32
sin(2x-x/2)=sin2xcosx/2-cos2xsinx/2
=(7√15/32)(√15/4)-(17/32)(1/4)=11/16
cos(3x/2)=3√15/16
EF=2tan(x/2)[2acos(3x/2)]=2(1/√15)(3a√15/8)=3a/4
则BE=B'F=2asin(3x/2)-EF/2
=2a(11/16)-3a/8=a
所求的△三边分别为a,a,3a/4
cos角EBF=[2a^2-(3a/4)^2]/2a^2=√23/8
sin角EBF=√41/8
则所求S△BEF=2a^2(√41/8)=a^2(√41/4)

当面BEF的两条边BE,BF分别垂直于三棱锥的边AC,AD时,三角形BEF的周长最小
作BM垂直EF于点M
先求得三棱锥的侧面积如ABC的面积为(4分之根号3)a方,
S三角形ABC=二分之一*AC*BE,所以BE=(4分之根号3)a,BF=BE,在三角形AEC中可以求得AE的长度,AE:AC=EF:CD由此可求EF的长度,M为EF的中点,所以MF=EF=二分之一EF,根据勾股定理可以求出BM的长度,S三角形BEF=二分之一EF*BM
实在是抱歉,我比较懒,带根号的数算起来比较麻烦,如果你觉得这个过程对的话就自己把数算一下吧~

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正三棱锥A-BCD底面边长a,侧棱长2a,过B作与AC、BD都相交截面BEF,截面周长最小时,求截面面积 在正三棱锥A-BCD中, E是底面正三角形BCD的中心, 有一个正三棱锥A-BCD 边长为1边三棱锥的高是多少 正三棱锥底面边长为a,侧棱与底面所成的角 正三棱锥的底面边长是a,高是2a,计算它的全面积. 正三棱锥的底面边长是a,侧棱长是b,求它的高与体积 已知正三棱锥的底面边长是a,求过各棱中点的截面的面积 已知底面边长是a,高是h,求下列的棱锥的侧棱长与斜高:正三棱锥 正四棱锥 正六棱锥 已知正三棱锥V-ABC的底面边长为a,侧面与下底面所成二面角为45度,求它的全面积 在正三棱锥中,若侧棱与底面边长都为a,则以各侧面中心为顶点的三角形面积等于(详解)