如图,在四棱锥S-ABCD中,AD∥BC且AD⊥CD;平面CSD⊥平面ABCD,CS⊥DS,CS=2AD=2;E为BS的中点,,
求:(Ⅰ)点A到平面BCS的距离;
(Ⅱ)二面角E-CD-A的大小.
网友回答
解:(Ⅰ)因为AD∥BC,且BC?平面BCS,
所以AD∥平面BCS,
从而A点到平面BCS的距离等于D点到平面BCS的距离.
因为平面CSD⊥平面ABCD,AD⊥CD,
故AD⊥平面CSD,从而AD⊥SD,
由AD∥BC,得BC⊥DS,又由CS⊥DS知DS⊥平面BCS,
从而DS为点A到平面BCS的距离,
因此在Rt△ADS中
(Ⅱ)如图,过E电作EG⊥CD,交CD于点G,
又过G点作GH⊥CD,交AB于H,
故∠EGH为二面角E-CD-A的平面角,
记为θ,过E点作EF∥BC,交CS于点F,连接GF,
因平面ABCD⊥平面CSD,GH⊥CD,
易知GH⊥GF,故.
由于E为BS边中点,故,
在Rt△CFE中,,
因EF⊥平面CSD,又EG⊥CD
故由三垂线定理的逆定理得FG⊥CD,
从而又可得△CGF~△CSD,
因此而在Rt△CSD中,
,
在Rt△FEG中,
可得,故所求二面角的大小为
解析分析:(Ⅰ)根据线面平行的判定定理可知AD∥平面BCS,则从而A点到平面BCS的距离等于D点到平面BCS的距离,从而DS为点A到平面BCS的距离,在Rt△ADS中求出DS即可;(Ⅱ)过E点作EG⊥CD,交CD于点G,又过G点作GH⊥CD,交AB于H,根据二面角平面角的定义可知∠EGH为二面角E-CD-A的平面角,过E点作EF∥BC,交CS于点F,连接GF,在Rt△FEG中,求出此角即可.
点评:本题主要考查了点到平面的距离,以及二面角的度量等有关知识,同时考查了计算能力、推理能力、以及转化与划归的思想,属于中档题.