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在三棱锥A-BCD中,底面BCD为边长为2的正三角形,顶点A在底面BCD上的射影为△BCD的中心,若E为BC的中点,且直线AE与底面BCD所成角的正切值为22,则三棱锥A-BCD外接球的表面积为.
题目详情
在三棱锥A-BCD中,底面BCD为边长为2的正三角形,顶点A在底面BCD上的射影为△BCD的中心,若E为BC的中点,且直线AE与底面BCD所成角的正切值为2
,则三棱锥A-BCD外接球的表面积为______.
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▼优质解答
答案和解析
∵定点A在底面BCD上的射影为三角形BCD的中心,而且底面BCD是正三角形,
∴三棱锥A-BCD是正三棱锥,∴AB=AC=AD,
令底面三角形BCD的重心(即中心)为P,
∵底面BCD为边长为2的正三角形,DE是BC边上的高,
∴DE=
,∴PE=
,DP=
∵直线AE与底面BCD所成角的正切值为2
,
∴AP=
,
∵AD2=AP2+DP2(勾股定理),∴AD=2,于是AB=AC=AD=BC=CD=DB=2,
∴三棱锥为正四面体,
构造正方体,由面上的对角线构成正四面体,故正方体的棱长为
,
∴正方体的对角线长为
,
∴外接球的半径为
∴外接球的表面积=4πr2=6π
故答案为:6π.
∴三棱锥A-BCD是正三棱锥,∴AB=AC=AD,
令底面三角形BCD的重心(即中心)为P,
∵底面BCD为边长为2的正三角形,DE是BC边上的高,
∴DE=
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∵直线AE与底面BCD所成角的正切值为2
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∴AP=
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∵AD2=AP2+DP2(勾股定理),∴AD=2,于是AB=AC=AD=BC=CD=DB=2,
∴三棱锥为正四面体,
构造正方体,由面上的对角线构成正四面体,故正方体的棱长为
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∴正方体的对角线长为
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∴外接球的半径为
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∴外接球的表面积=4πr2=6π
故答案为:6π.
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