如圖,四棱錐的高為h,底面為菱形,側(cè)面VDA和側(cè)面VDC所成的二面角為120°,且都垂直于底面,另兩個側(cè)面與底面所成的角都是45°,求此棱錐的全面積.

答案:
解析:

  解:由已知條件可得VD⊥底面ABCD,VD⊥DA,VD⊥DC,

  ∴∠ADC=120°.

  ∵ABCD為菱形,

  ∴BD是∠ADC的平分線.

  ΔADB和ΔDBC是全等的等邊三角形,取BC的中點(diǎn)E,

  連DE,BC⊥DE,BC⊥VE,∴∠VED=45°.

  在直角ΔDEC中,EC=DE·ctg60°=h,BC=h,VE=h.

  ∴S=BC·DE=h·h=h2

  SΔVBC=SΔVAB·h=h2,

  SΔVAD=SΔVDCh=h2

  ∴Sh2h2h2

  =(2)h2

  解析:由面面垂直的性質(zhì)可證得VD⊥底面,因?yàn)镾ΔVDA=SΔVDC,∠ADC=120°,DB是其平分線,而SΔVBC=SΔVAB,所以全面積不難求得.

  評析:本題的關(guān)鍵是側(cè)面VDA和側(cè)面VDC都垂直于底面,則它們的交線VD⊥底面ABCD,從而∠ADC=120°.


練習(xí)冊系列答案
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,已知四棱錐P-ABCD的底面為等腰梯形,AB∥CD,AC⊥BD,垂足為H,PH是四棱錐的高.
(Ⅰ)證明:平面PAC⊥平面PBD;
(Ⅱ)若AB=
6
,∠APB=∠ADB=60°,求四棱錐P-ABCD的體積.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(必做題)先閱讀:如圖,設(shè)梯形ABCD的上、下底邊的長分別是a,b(a<b),高為h,求梯形的面積.
方法一:延長DA、CB交于點(diǎn)O,過點(diǎn)O作CD的垂線分別交AB、CD于E、F,則EF=h.
設(shè)OE=x,∵△OAB∽△ODC,∴
x
x+h
=
a
b
,即x=
ah
b-a

∴S梯形ABCD=S△ODC-S△OAB=
1
2
b(x+h)-
1
2
ax=
1
2
(b-a)x+
1
2
bh=
1
2
(a+b)h.
方法二:作AB的平行線MN分別交AD、BC于MN,過點(diǎn)A作BC的平行線AQ分別于MN、DC于PQ,則△AMP∽△ADQ.
設(shè)梯形AMNB的高為x,MN=y,
x
h
=
y-a
b-a
⇒y=a+
b-a
h
x,∴S梯形ABCD=
h
0
(a+
b-a
h
x)dx=(ax+
b-a
2h
x2
|
h
0
=ah+
b-a
2h
•h2=
1
2
(a+b)h.
再解下面的問題:
已知四棱臺ABCD-A′B′C′D′的上、下底面的面積分別是S1,S2(S1<S2),棱臺的高為h,類比以上兩種方法,分別求出棱臺的體積(棱錐的體積=
1
3
×底面積×高).

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:高考總復(fù)習(xí)全解 數(shù)學(xué) 一輪復(fù)習(xí)·必修課程。ㄈ私虒(shí)驗(yàn)版) B版 人教實(shí)驗(yàn)版 B版 題型:044

用一塊鋼錠澆鑄一個度均勻且全面積為2 m2的正四棱錐形有蓋容器(如圖),設(shè)容器的高為h m,蓋子邊長為a m.

(1)求a關(guān)于h的函數(shù)解析式.

(2)設(shè)容器的容積為V m3,則當(dāng)h為何值時,V最大?求出V的最大值.(求解本題時,不計容器的厚度)

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用一塊鋼錠澆鑄一個厚度均勻,且全面積為2平方米的正四棱錐形有蓋容器(如圖),設(shè)容器的高為h米,蓋子邊長為a米.

(1)求a關(guān)于h的函數(shù)解析式.

(2)設(shè)容器的容積為V立方米,則當(dāng)h為何值時,V最大?求出V的最大值(不計容器的厚度).

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