如图1,在平面四边形ACPE中,D为AC中点,AD=DC=PD=2,AE=1,且AE⊥AC,PD⊥AC,现沿PD折起使∠

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  • 解题思路:(1)由题意证明平面HFG∥平面PDAE,从而将P到平面GHF的距离转化为HG到平面PDAE的距离,求出体积,

    (2)以D为坐标原点,DA,DC,DP分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系,假设存在,利用向量运算求解位置.

    (1)∵F、G分别为PB、BE的中点,

    ∴FG∥PE,

    又∵FG⊄平面PED,PE⊆平面PED,

    ∴FG∥平面PED,同理,FH∥平面PED.

    且HF=0.5AD=1,GF=0.5PE=

    5

    2.

    ∴HF与GF的夹角等于AD与PE的夹角(设为θ),易得,sinθ=

    5

    5;

    ∵平面HFG∥平面PDAE,

    ∴P到平面GHF的距离即HG到平面PDAE的距离,

    过H作PD的垂线,垂足为M,则HM=1为P到平面GHF的距离.

    VP-GHF=[1/3×

    1

    2×1×

    5

    2]×

    5

    5×1=[1/12].

    (2)∵EA⊥平面ABCD,EA∥PD,

    ∴PD⊥平面ABCD,∴PD⊥AD,PD⊥CD.

    又∵四边形ABCD是正方形,∴AD⊥CD.

    以D为坐标原点,DA,DC,DP分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系,

    ∵AD=PD=2EA=2,

    ∴D(0,0,0),P(0,0,2),A(2,0,0),C(0,2,0),B(2,2,0),E(2,0,1),

    假设在线段PC上存在一点M使直线FM与直线PA所成的角为60°,

    由题意可设

    PM=λ

    PC,其中0≤λ≤1.

    点评:

    本题考点: 棱柱、棱锥、棱台的体积;点、线、面间的距离计算.

    考点点评: 本题综合考查了空间中点、线、面的位置关系及量的运算,涉及到角时通常用向量的方法求解,可达到简化思路与运算的效果.