题目
如图,圆锥的顶点为S,底面中心为O.OC是与底面直径AB垂直的一条半径,D是母线SC的中点. (1)求证:BC与SA不可能垂直; (2)若圆锥的高为4,异面直线AD与BC所成角的大小为,求圆锥的体积.
答案:同下 解析:反证法1:若,连AC,由AB是直径 则,所以平面 ……2分 则 ……3分 又圆锥的母线长相等,是等腰三角形SBC的底角, 则是锐角 ……4分 与矛盾,所以与SA不垂直 ……6分 反证法2:若,又, 所以平面(2分) 则(3分),又已知,所以,矛盾 所以与SA不垂直 ……6分) 证法二:建立如图坐标系,设圆锥的高为,底面 半径为,则 , ……3分 ……5分 所以与SA不垂直. ……6分 (2)建立如图坐标系,设底面半径为,由高为4.则、,则, , ……8分 , ……11分 由AD与BC所成角为,所以,解得 ……13分 所以 . ……15分