Question

如图，正三棱锥S-ABC中，底面的边长是3，棱锥的侧面积等于底面积的2倍，M是BC的中点．
求：（1）

AM

SM

的值；
（2）二面角S-BC-A的大小；
（3）正三棱锥S-ABC的体积．

Answer 1

（1）∵SB=SC，AB=AC，M为BC的中点，
∴SM⊥BC，AM⊥BC．
由棱锥的侧面积等于底面积的2倍，即
3×

1

2

BC×SM=2×

1

2

BC×AM，得

AM

SM

=

3

2

．
（2）作正三棱锥的高SG，
则G为正三角形ABC的中心，G在AM上，GM=

1

3

AM．
∵SM⊥BC，AM⊥BC，
∴∠SMA是二面角S-BC-A的平面角．
在Rt△SGM中，
∵SM=

2

3

AM=

2

3

×3GM=2GM，
∴∠SMA=∠SMG=60°，
即二面角S-BC-A的大小为60°．
（3）∵△ABC的边长是3，
∴AM=

3 3

2

，GM=

3

2

，SG=GMtan60°=

3

2

•

3

=

3

2

．
∴V_S-ABC=

1

3

S_△ABC•SG=

1

3

•

9 3

4

•

3

2

=

9 3

8

．