如图,PA⊥平面ABC,AC⊥BC,AB=2,,
(1)证明:面PAC⊥平面PBC
(2)求二面角P-BC-A的大小
(3)求点A到平面PBC的距离.
网友回答
解:(1)证明:依题意,∵PA⊥平面ABC,∴PA⊥BC,∵AC⊥BC且PA∩AC=A,∴BC⊥平面PAC,∵BC?平面PBC
∴面PAC⊥平面PBC
(2)∵BC⊥平面PAC∴BC⊥AC,BC⊥PC∴∠PCA就是二面角P-BC-A的平面角
在Rt△PAC中,AC==?PC==2
∴cos∠PCA=
∵∠PCA∈[0,π]∴∠PCA=
∴二面角P-BC-A的大小为
(3)依题意,PA=
取PC的中点E,连接AE,
∵PA=AC,∴AE⊥PC
∵面PAC⊥平面PBC
∴AE⊥平面PBC
∴线段AE的长就是点A到平面PBC的距离
在Rt△PAC中,AE==1
∴A到平面PBC的距离为1
解析分析:(1)先由线面垂直:PA⊥平面ABC,证出线线垂直:PA⊥BC,再由线线垂直:AC⊥BC且PA∩AC=A,证明线面垂直:BC⊥平面PAC,最后由线面垂直:BC?平面PBC,证出面面垂直:面PAC⊥平面PBC(2)先证明∠PCA就是二面角P-BC-A的平面角,由线面垂直证明线线垂直:BC⊥AC,BC⊥PC,所以∠PCA就是二面角P-BC-A的平面角,再在Rt△PAC中计算∠PCA即可(3)一作:取PC的中点E,连接AE,二证:∵AE⊥平面PBC∴线段AE的长就是点A到平面PBC的距离,三计算:在Rt△PAC中,AE==1
点评:本题考察了空间面面垂直的证明方法,二面角的求法及空间点到面的距离的求法,解题时要有较强的空间想象力,较强的运算能力