如图.在四棱锥P-ABCD中.PD⊥平面ABCD.PD=DC=BC=1.AB=2.AB∥D

发布时间:2021-02-18 09:05:39

(本小题满分14分)

如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,PD=DC=BC=1,AB=2,AB∥DC,∠BCD=900。

求证:PC⊥BC;

求点A到平面PBC的距离。


网友回答

答案:

[解析] 本小题主要考查直线与平面、平面与平面的位置关系,考查几何体的体积,考查空间想象能力、推理论证能力和运算能力。满分14分。

(1)证明:因为PD⊥平面ABCD,BC平面ABCD,所以PD⊥BC。

由∠BCD=900,得CD⊥BC,

又PDDC=D,PD、DC平面PCD,

所以BC⊥平面PCD。

因为PC平面PCD,故PC⊥BC。

(2)(方法一)分别取AB、PC的中点E、F,连DE、DF,则:

易证DE∥CB,DE∥平面PBC,点D、E到平面PBC的距离相等。

又点A到平面PBC的距离等于E到平面PBC的距离的2倍。

由(1)知:BC⊥平面PCD,所以平面PBC⊥平面PCD于PC,

因为PD=DC,PF=FC,所以DF⊥PC,所以DF⊥平面PBC于F。

易知DF=,故点A到平面PBC的距离等于。

(方法二)体积法:连结AC。设点A到平面PBC的距离为h。

因为AB∥DC,∠BCD=900,所以∠ABC=900。

从而AB=2,BC=1,得的面积。

由PD⊥平面ABCD及PD=1,得三棱锥P-ABC的体积。

因为PD⊥平面ABCD,DC平面ABCD,所以PD⊥DC。

又PD=DC=1,所以。

由PC⊥BC,BC=1,得的面积。

由,,得,

故点A到平面PBC的距离等于。

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