如图,P-ABC是底面边长为1的正三棱锥,D、E、F分别为棱长PA、PB、PC上的点,截面DEF∥底面ABC,且棱台DE

1个回答

  • (1)∵棱台DEF-ABC与棱锥P-ABC的棱长和相等,

    ∴DE+EF+FD=PD+OE+PF

    又∵截面DEF∥底面ABC,

    ∴DE=EF=FD=PD=OE=PF,∠DPE=∠EPF=∠FPD=60°,

    ∴P-ABC是正四面体。

    (2)取BC的中点M,连接PM,DM,AM

    ∵BC⊥PM,BC⊥AM,

    ∴BC⊥平面PAM,BC⊥DM,

    则∠DMA为二面角D-BC-A的平面角

    由(1)知,P-ABC的各棱长均为1,

    ∴PM=AM=

    ,由D是PA的中点,得

    sin∠DMA=

    ∴∠DMA=arcsin

    (3)存在满足条件的直平行六面体

    棱台DEF-ABC的棱长和为定值6,体积为V

    设直平行六面体的棱长均为

    ,底面相邻两边夹角为α,

    则该六面体棱长和为6,体积为

    sinα=V

    ∵正四面体P-ABC的体积是

    ∴0<V<

    ,0<8V<1

    可知α=arcsim(8V)

    故构造棱长均为

    ,底面相邻两边夹角为arcsim(8V)的直平行六面体即满足要求。