问题
填空题
已知三棱锥 S-ABC 的底面是正三角形,A 点在侧面 SBC 上的射影 H 是△SBC 的垂心,二面角 H-AB-C 的平面角等于30°,SA=2.那么三棱锥 S-ABC 的体积为______.
答案
由题设,AH⊥面SBC,作BH⊥SC于E.
由三垂线定理可知SC⊥AE,SC⊥AB,所以SC⊥面ABE.
设S在面ABC内射影为O,则SO⊥面ABC.
由三垂线定理之逆定理,可知CO⊥AB于F.
同理,BO⊥AC,故O为△ABC的垂心.
又因为△ABC是等边三角形,故O为△ABC的中心,从而SA=SB=SC=2
.3
因为CF⊥AB,CF是EF在面ABC上的射影,由三垂线定理,EF⊥AB.
所以,∠EFC是二面角H-AB-C的平面角,故∠EFC=30°,
∴OC=SCcos60°=2
×3
=1 2
,3
∴SO=
tan60°=3
×3
=3.3
又OC=
AB,故AB=3 3
OC=3
×3
=3.3
所以,VS-ABC=
×1 3
×32×3=3 4
.9 3 4