(本小题满分12分
如图,在四棱锥
中,底面
四边长为1的菱形,
,
,
,
为
的中点,
为
的中点
(Ⅰ)证明:直线![]()
;
(Ⅱ)求异面直线AB与MD所成角的大小;
(Ⅲ)求点B到平面OCD的距离。
(本小题满分12分
如图,在四棱锥
中,底面
四边长为1的菱形,
,
,
,
为
的中点,
为
的中点
(Ⅰ)证明:直线![]()
;
(Ⅱ)求异面直线AB与MD所成角的大小;
(Ⅲ)求点B到平面OCD的距离。
(Ⅰ)证明:见解析。
(Ⅱ)![]()
(Ⅲ)![]()
方法一(综合法)
(1)取OB中点E,连接ME,NE
![]()
又![]()
![]()
(2)![]()
为异面直线
与
所成的角(或其补角)
作
连接![]()
![]()
![]()
,![]()
所以
与
所成角的大小为![]()
(3)
点A和点B到平面OCD的距离相等,连接OP,过点A作
于点Q,![]()
又
,线段AQ的长就是点A到平面OCD的距离
,![]()
,所以点B到平面OCD的距离为![]()
方法二(向量法)
作
于点P,如图,分别以AB,AP,AO所在直线为
轴建立坐标系
,
(1)![]()
设平面OCD的法向量为
,则![]()
即 
取
,解得![]()
![]()
![]()
(2)设
与
所成的角为
,![]()
,
与
所成角的大小为![]()
(3)设点B到平面OCD的距离为
,则
为
在向量
上的投影的绝对值,
由
, 得
.所以点B到平面OCD的距离为![]()