(本小题满分12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,PD=DC=BC=1,AB=2,AB∥DC,∠BC

1个回答

  • (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.

    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.

    ∴ 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