字典翻译 问答 小学 数学 (2004•上海)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DEF-ABC与棱锥P-ABC的棱长和相等.(棱长和是指多面体中所有棱的长度之和)
问题标题:
(2004•上海)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DEF-ABC与棱锥P-ABC的棱长和相等.(棱长和是指多面体中所有棱的长度之和)
问题描述:

(2004•上海)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DEF-ABC与棱锥P-ABC的棱长和相等.(棱长和是指多面体中所有棱的长度之和)

(1)证明:P-ABC为正四面体;

(2)若PD=DA=12求二面角D-BC-A的大小;(结果用反三角函数值表示)

(3)设棱台DEF-ABC的体积为V,是否存在体积为V且各棱长均相等的直平行六面体,使得它与棱台DEF-ABC有相同的棱长和?若存在,请具体构造出这样的一个直平行六面体,并给出证明;若不存在,请说明理由.

李林川回答:
  证明:(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=PE=PF,∠DPE=∠EPF=∠FPD=60°,∴P-ABC是正四面体   (2)取BC的中点M,连拉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=32
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