证明:棱柱问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/06 11:07:28
已知正四棱柱ABCD-A'B'C'D'中,一侧面的对角线A'B与四棱柱截面A'B'CD所成的角为30度,求证此四棱柱为正方体!

证明:不妨设该四棱柱底面正方形边长为a,高为b
过B做BE⊥B'C于E,连接A'E
因为A'B'⊥面BB'C'C,所以A'B'⊥BE
又BE⊥B'C,所以BE⊥平面A'B'CD,所以A'B与四棱柱截面A'B'CD所成的角为∠BA'E=30°
在直角三角形A'BE中,BE=ab/(a^2+b^2)^(1/2),A'B=(a^2+b^2)^(1/2)
因为A'B=2BE,所以a^2+b^2=2ab
(a-b)^2=0
a=b
所以此四棱柱为正方体
证毕!