求证:如果一个四棱锥的侧面是四个全等的正三角形,则其底面一定是正方形.
3个回答

因为

一个四棱锥的侧面是四个全等的正三角形,

所以

这个四棱锥的底四边相等

所以

其底面是菱形

设四棱锥是O-ABCD

从顶点O向底面投影,

则投影点O'肯定在菱形的中心

设四棱锥高OO'为h,三角形边长a

连接投影点O和底上AB的中点E

三角形OO'E是直角三角形(OO'是ABCD面的垂线,明显OO'垂直O'E)

O'E长度易知是a/2(O'是对角线BD中点,E是AB中点,O'E是中位线,O'E=1/2*AD)

OE是正三角形OAB的高,易知等于根3/2*a

勾股定理h方+a方/4=3a方/4

h方=a方/2

三角形OO'B也是直角三角形,原因同上.

同样勾股定理

h方+O'B方=a方

得出O'B方=a方/2

O'B=1/2BD

BD=根号2*a

三角形ABD中

BD方=AB方+AD方

所以三角形ABD是直角三角形

一个角是直角的菱形明显是正方形