若一个四棱锥的底面是凸四边形,它的顶点到底面各边的距离都相等,则这个棱锥的底面四边形( )
\begin{answer}
B
\end{answer}
\begin{solution}
设棱锥顶点为
P,底面所在平面为
α,点
P 在
α 上的射影为
H. 设四条底边所在直线分别为
l1,
l2,
l3,
l4,从
H 向
li 作垂线,垂足为
Di. 题设中到各边的距离均由相应的垂足实现,所以各个
Di 都在相应的边上. 因为
PH⊥α,且
HDi⊥li,所以
PDi⊥li,并有
PDi2=PH2+HDi2. 题设给出
PD1=PD2=PD3=PD4,故
HD1=HD2=HD3=HD4=r. 对于凸四边形,若公共等距点
H 在四边形外部,则从
H 向某条边及其相邻边所在直线作垂线时,至少有一个垂足落在对应边的延长线上,这与各个
Di 都在边上矛盾. 故
H 位于四边形内部. 以
H 为圆心、
r 为半径作圆,它在各边上的切点分别为
Di,因而与四条边分别相切. 所以底面四边形必有内切圆,选 B.
\end{solution}