套路

换个面当底面算体积

锥体的体积 13Sh\frac13Sh 里,「底」可以是四个面中的任意一个——挑那个**已经有现成垂线**的面当底,高就直接是某条棱,不用再去求垂足、解垂线。

解题套路

一个三棱锥有四个面,随便哪一个都能当底:

V=13S1h1=13S2h2=13S3h3=13S4h4V=\tfrac13 S_{1}h_{1}=\tfrac13 S_{2}h_{2}=\tfrac13 S_{3}h_{3}=\tfrac13 S_{4}h_{4}

同一个 VV,四种拆法。挑哪一个,看哪个面上现成有一条垂线。

判据很简单:若有一条棱 ℓ\ell 垂直于它对面的那个面 α\alpha,那就拿 α\alpha 当底, ℓ\ell 的长度直接就是高——一步都不用算。更常见的写法是:

  • 找到一条棱 PAPA,它同时垂直于 α\alpha 内两条相交的直线 ⇒\Rightarrow PA⊥αPA\perp\alpha;
  • 于是 V=13Sα⋅PAV=\tfrac13 S_{\alpha}\cdot PA。

什么时候想到它

  • 顶点到底面的垂足不在底面的顶点上(要另求垂线),而换个面之后垂线是一条现成的棱;
  • 题面里出现「PA⊥PA\perp 平面 ABCABC」「两两垂直」「侧面垂直于底面」这类话——那就是在提示哪个面该当底;
  • 反过来用也一样好使:已知 VV、想求某个点到某个面的距离,就把那个面当底反解 hh。

两个提醒

  • 换底要换成一对。 底换了,高必须换成对着这个底的那个顶点到它的距离,别拿原来的高凑新的底。 写之前先念一句「哪个面当底、哪个点当顶」。
  • 垂线要证,不能看图。 图上看着垂直不算;线面垂直得由「垂直于面内两条相交直线」立起来。 证不出来的话,这条路不比原来那条省。

学它之前先会

共 1 条前置、最深 1 层。

共 2 道题考到本条。