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.