如图,正三棱锥V-ABC的底面边长为a,侧棱与底面所成的角等于θ,过底面一边作棱锥的截面,当截面与底面所

如图,正三棱锥V-ABC的底面边长为a,侧棱与底面所成的角等于θ,过底面一边作棱锥的截面,当截面与底面所成二面角为何值时,截面面积最小?并求出最小值.
2026年09月18日 12:31
有1个网友回答
网友(1):

作VO⊥平面ABC,O为垂足,因为V-ABC是正三棱锥,所以O为△ABC的中心,
连接AO并延长交BC于D,则AD⊥BC,∠DAO=θ
连接VD,PD
∴BC⊥VA∴BC⊥平面VAD,进而PDC平面VAD…(4分)
∴PD⊥BC∴∠PDA为截面与底面所成角,设为x,在△PAD中,∠PAD=θ,∠PDA=x,∴∠APD=180°-(θ+π) …(4分)
根据正弦定理得

PD
sinθ
AD
sin[180°?(θ+x)]
PD=
3
2
asinθ
sin(θ+x)
3
sinθ
2sin(θ+x)
3
2
asinθ
(4分)
当且仅当sin(θ+x)=1,θ+x=90°,x=90°-θ的等号成立,∴PD最小
∴S△PBC最小面积=
1
2
a?
3
2
asinθ=
3
4
a2sinθ