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如图四棱锥的P—ABCD的底面积是正方形,PB垂直面ABCD,证明:无论四棱锥的高PB怎么变化,面PAD与面PCD不可能

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/29 04:16:50
如图四棱锥的P—ABCD的底面积是正方形,PB垂直面ABCD,证明:无论四棱锥的高PB怎么变化,面PAD与面PCD不可能垂直
如图四棱锥的P—ABCD的底面积是正方形,PB垂直面ABCD,证明:无论四棱锥的高PB怎么变化,面PAD与面PCD不可能
需要证明二面角A-PD-C不可能是直角.
∵PB平面ABCD,∴PB⊥DC,又BC⊥DC,∴DC⊥平面PBC,同理DA⊥平面PBA,
那么⊿PCD和⊿PAD都是直角三角形,且由PC=PA,DC=DA知⊿PCD≌⊿PAD.
在⊿PCD中作斜边AD上的高CH,连接AH则AH是⊿PAD斜边上的高,于是∠AHC是二面角A-PD-C的平面角.且有AH=CH,.
设ABCD的边长为a,∵在直角⊿PCD中CH<CD,在直角⊿ACD中AC=(√2)*CD,
∴AC>(√2)*CH,以及,AC>(√2)*AH,
在等腰⊿AHC中,∵底边大于腰长的√2倍,∴顶角∠AHC大于90度,此结论与PB高度无关.
这说明,:无论四棱锥的高PB怎么变化,二面角A-PD-C恒大于90度,故面PAD与面PCD不可能垂直.