题文
如图,四棱锥P-ABCD 中,底面ABCD 为矩形,PA ⊥底面ABCD ,PA=AB=![]() |
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(1)求直线AD与平面PBC的距离; (2)若AD= ![]() |
题型:解答题难度:中档来源:同步题
答案
解:(1) 如图,在矩形ABCD 中,AD![]() ![]() 因PA⊥底面ABCD ,故PA ⊥AB , 由PA=AB 知△PAB 为等腰直角三角形, 又点E 是棱PB 的中点,故AE ⊥PB. 又在矩形ABCD 中,BC ⊥AB ,而AB 是PB 在底面ABCD 内的射影, 由三垂线定理得BC⊥PB ,从而BC⊥平面PAB , 故BC⊥AE,从而AE ⊥平面PBC , 故AE 的长即为直线AD与平面PBC的距离. 在Rt △PAB 中,PA=AB= ![]() 所以 ![]() ![]() 即直线AD与平面PBC的距离为 ![]() (2)过点D作DF⊥CE,交CE于F,过点F作FG⊥CE,交AC于G, 则∠DFG为所求二面角的平面角. 由(1)知BC⊥平面PAB, 又AD∥BC,得AD⊥平面PAB, 故AD⊥AE,从而DE= ![]() 在Rt△CBE中,CE= ![]() ![]() 所以△CDE为等边三角形, 故点F为CE的中点,且DF=CD· ![]() 因为AE⊥平面PBC, 故AE⊥CE, 又FG⊥CE, 所以 ![]() ![]() 且点G为AC的中点.连结DC. 则在Rt△ADC中, ![]() 所以cos∠DFG= ![]() 即二面角A-EC-D的平面角的余弦值为 ![]() ![]() |
据魔方格专家权威分析,试题“如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥底面ABCD,PA=AB=,点..”主要考查你对 直线与平面间的距离,二面角 等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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直线与平面间的距离二面角
考点名称:直线与平面间的距离
直线和平面间的距离:
直线与平面相交时,直线与平面的距离为0;
直线与平面平行时,直线上任意一点到平面的距离都相等(直线与平面的距离即为直线上的点到平面的距离)。求直线与平面的距离的方法:
转化为点到直线的距离,即在直线上选一个合适的点,求这个点到平面的距离。
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