优题选
题目:已知A,B,C是半径为1的求O的球面上的三个点

已知A,B,C是半径为1的求O的球面上的三个点,且AC&perpBC,AC=BC=1,则三棱锥O-ABC的体积为(   )

A、

   B、

   C、

   D、

答案
A
扩展知识

三棱锥顶点射影与底面三角形的心

设有三棱锥P-ABC,P在平面ABC上的射影为O,现讨论当三棱锥满足什么条件时,O分别是△ABC的外心、内心、旁心、重心、垂心(三角形五心)。

外心

若O是△ABC的外心,则OA=OB=OC。由于OP&perp平面ABC(射影的定义),因此OP&perpOA、OP&perpOB、OP&perpOC。勾股定理得PA=PB=PC。又tanPAO=OP/OA,tanPBO=OP/OB,tanPCO=OP/OC,由此可知&angPAO=&angPBO=&angPCO。

综上,可得到以下定理:

当三棱锥的三条侧棱相等时,顶点在底面的射影是底面三角形的外心。

当三棱锥的三条侧棱与底面所成角相等时,顶点在底面的射影是底面三角形的外心。

内心

若O是△ABC的内心,则O到三边距离相等,且O在△ABC内。设O到BC、AC、AB的垂线段分别为OD、OE、OF,那么OD=OE=OF。由勾股定理得PD=PE=PF。又tanPDO=OP/OD,tanPEO=OP/OE,tanPFO=OP/OF,因此&angPDO=&angPEO=&angPFO。

且由三垂线定理可知PD&perpBC、PE&perpAC、PF&perpAB,即&angPDO、&angPEO、&angPFO分别是二面角P-BC-A、P-AC-B、P-AB-C的平面角。

综上,可得到以下定理:

当三棱锥的顶点到底面三角形三边距离相等,且顶点在底面的射影在底面三角形的内部,那么射影是内心。

当三棱锥的各个侧面与底面构成的二面角相等,且顶点在底面的射影在底面三角形的内部,那么射影是内心。
返回顶部