同一骨架 2008 年山西预赛 第 3 题 · P009861
沿底边的垂直截面,把点到侧面的距离同其底面投影到该边的距离联系起来;等距或等倾角条件要先转成平面内的中心约束,再求空间量。
前题利用内部垂足和严格单调关系辨认内心;后题由两组对边确定投影位置,再让一个内部点同时满足底面及全部侧面的距离。
三棱锥 - 的顶点 在底面 内的射影为点 ,且点 到三个侧面的距离均相等,则点 一定是 的( )。
重心
垂心
内心
外心
在垂直每条底边的截面内,把点到侧面的距离写成点到底边距离的同一个严格单调函数。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
设 , 到底面三条边的距离依次为 。因 在底面内部,各距离正。以一条底边为例,过 作垂直该边的截面;其与侧面的交线是连接 与底边垂足的直线。由直角三角形底高关系, 到该侧面距离为 。函数 在正域严格递增,所以三侧面等距迫 。底面内部到三边等距的点恰为内心,故选 。
内部条件排除旁心;三个侧面都是非退化平面, 保证使用同一个严格单调函数。等距到侧面不能直接被当成等距到三个底面顶点。
底边、侧面与垂高的截面关系,可把空间等距条件转成平面等距,而点所在区域决定内心还是旁心。
需要建立侧面距离与底边距离的统一关系并证明其严格单调,再结合投影在底面内部判断具体三角形中心。
核心工具:作垂足,用勾股定理降维、用严格单调比较或还原
同一骨架 2008 年山西预赛 第 3 题 · P009861
沿底边的垂直截面,把点到侧面的距离同其底面投影到该边的距离联系起来;等距或等倾角条件要先转成平面内的中心约束,再求空间量。
前题利用内部垂足和严格单调关系辨认内心;后题由两组对边确定投影位置,再让一个内部点同时满足底面及全部侧面的距离。
已记下,谢谢!