(1)证明:见解析;(2)点A到平面PBC的距离等于
.
本题考查线面平行,线面垂直,线线垂直,考查点到面的距离,解题的关键是掌握线面平行,线面垂直的判定方法,利用等体积转化求点面距离
(1)利用线面垂直证明线线垂直,即证BC⊥平面PCD;
(2)利用等体积转化求点A到平面PBC的距离.
(1)证明:∵ PD⊥平面ABCD,BC
平面ABCD,∴ PD⊥BC.
由∠BCD=90°,得CD⊥BC.又PD∩DC=D,PD,DC
平面PCD,
∴ BC⊥平面PCD.∵ PC
平面PCD,
故PC⊥BC.-------------------4分
(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的距离等于点E到平面PBC的距离的2倍,由(1)知,BC⊥平面PCD,
∴平面PBC⊥平面PCD.
∵ PD=DC,PF=FC,∴ DF⊥PC.
又 ∴ 平面PBC∩平面PCD=PC,∴ DF⊥平面PBC于F.
易知DF=
,故点A到平面PBC的距离等于
.--12分
(方法二):连接AC,设点A到平面PBC的距离为h.
∵ AB∥DC,∠BCD=90°,∴ ∠ABC=90°.
由AB=2,BC=1,得△ABC的面积S △ABC=1.
由PD⊥平面ABCD,及PD=1,得三棱锥P-ABC的体积
V=
S △ ABC·PD=
.∵ PD⊥平面ABCD,DC
平面ABCD,∴ PD⊥DC.
又 ∴ PD=DC=1,∴ PC=
=
.
由PC⊥BC,BC=1,得△PBC的面积S △PBC=
.
∵ V A - PBC=V P - ABC,∴
S △PBC·h=V=
,
得h=
.
故点A到平面PBC的距离等于
.----------12分