(12分)如图,在三棱锥P—ABC中,PA⊥底面ABC,∠BAC=60°,AB=AC=2 ,以PA为直径的球O和PB、P

1个回答

  • (12分)

    (1)连接AC 1、AB 1

    ∵PA⊥底面ABC

    ∴PA⊥AB、PA⊥AC

    又∵AB=AC,易得△APC≌△APB

    ∴BP=CP

    ∠APB 1=∠APC 1

    ∵AP为球O的直径,∴AC 1⊥PC 1

    AB 1⊥PB 1∴cos∠APB 1=

    =cos∠APC 1=

    ∴PB 1=PC 1……………………(3分)

    ∴B 1C 1∥BC

    又∵B 1C 1 平面ABC,BC

    平面ABC

    ∴B 1C 1∥平面ABC…………………………(6分)

    (2)过点C作CD⊥AB于点D,则CD⊥平面ABP,过D作DE⊥PB于E,连CE,由三垂线定理知CE⊥PB

    ∴∠CED是二面角C—PB—A的平面角,即∠CED=arctan

    ∴tan∠CED=

    ∴DE=

    sin∠PBA=

    ∴∠PBA=30°…………(9分)

    ∴AP=ABtan∠PBA=

    ∴球O的半径R=1………………(11分)

    ∴球O的表面积为

    …………(12分)