一个四棱锥的三视图如图所示,E为侧棱PC上一动点.(1)画出该四棱锥的直观图,并指出几何体的主要特征(高、底等).(2)点E在何处时,PA∥平面EBD,并求出此时点A

发布时间:2020-07-31 17:19:44

一个四棱锥的三视图如图所示,E为侧棱PC上一动点.
(1)画出该四棱锥的直观图,并指出几何体的主要特征(高、底等).
(2)点E在何处时,PA∥平面EBD,并求出此时点A到平面EBD的距离.

网友回答

解:(1)直观图如右图所示:…(3分)
该四棱锥底面为菱形,边长为2,其中角A为60度,
顶点A在底面内的射影为底面菱形的中心,四棱锥高为1.…(4分)
(2)当E为PC中点时,PA∥平面EBD.…(5分)
证明如下:
连接AC,且AC、BD交点为O.
∵四边形ABCD为正方形,
∴O为AC的中点,
又∵E为PC中点,
∴OE为△ACP的中位线,得PA∥EO,
∵PA?平面EBD,EO?平面EBD,∴PA∥平面EBD.…(8分)
当E为棱PC中点时,因为底面ABCD为菱形,P在面ABCD内的射影为O,
∴BD⊥面PAC,
结合BD?面BDE,得面BDE⊥面PAC.
又∵PA∥OE,∴点A到平面EBD的距离等于△POE中OE边的高.
∵△POC中,PO=1,
∴,.
即△POE为正三角形,OE边的高等于PE=.
故点A到平面EBD的距离等于.…(12分)

解析分析:(1)根据视图基本原理,可得该四棱锥底面为菱形,∠BAC为60度,A在底面内的射影为底面中心,且四棱锥高为1.由此不难作出它的直观图;(2)连接AC,且AC、BD交点为O.△ACP中利用中位线,得PA∥EO,结合线面平行的判定定理,可得PA∥平面EBD.再通过证明面BDE⊥面PAC,得点P到平面EBD的距离等于△POE的边OE上的高,也是点A到平面EBD的距离.最后通过计算Rt△POC的边长,得到△POE为正三角形,从而得到OE边上的高,即为点A到平面EBD的距离.

点评:本题将三视图还原为直观图,并且探索了线面平行和点到平面的距离,着重考查了空间的线面平行和点到平面距离求法等知识,属于中档题.
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