已知球的直径SC=4,A,B是该球上的两点,AB=√3,∠ASC=∠BSC=30°,则棱锥S-ABC的体积

1个回答

  • 设球心为点O,作AB中点D,连结OD,CD

    因为线段SC是球的直径,所以它也是大圆的直径,

    则易得:∠SAC=∠SBC=90°

    所以在Rt△SAC中,SC=4,∠ASC=30°

    得:AC=2,SA=2√3

    又在Rt△SBC中,SC=4,∠BSC=30°

    得:BC=2,SB=2√3

    则:SA=SB,AC=BC

    因为点D是AB的中点

    所以在等腰三角形ASB中,

    SD⊥AB且SD=√(SA²-AD² )=√(12-3/4)=3√5/2

    在等腰三角形CAB中,

    CD⊥AB且CD=√(AC²-AD² )=√(4-3/4)=√13/2

    又SD交CD于点D

    所以:AB⊥平面SCD

    即:棱锥S-ABC的体积:V=AB*S(△SCD)/3

    以下求△SCD的面积:

    因为:SD=3√5/2,CD=√13/2,SC=4

    所以由余弦定理得:

    cos∠SDC=(SD²+CD²-SC²)/(2SD*CD)

    =(45/4+13/4-16)/[2*(3√5/2)*(√13/2)]

    =(-6/4)/(3√65/2)

    =-1/√65

    则:sin∠SDC=√(1-cos²∠SDC)=√(1-1/65)=8/√65

    由三角形面积公式得

    △SCD的面积S=SD*CD*sin∠SDC/2

    =(3√5/2)*(√13/2)*(8/√65)/2

    =3

    所以:棱锥S-ABC的体积:V=AB*S(△SCD)/3

    =√3*3/3=√3