(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

(本小题满分12分

如图,在四棱锥中,底面四边长为1的菱形,, , ,的中点,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。

答案

(Ⅰ)证明:见解析。

(Ⅱ)

(Ⅲ)


解析:

方法一(综合法)

  (1)取OB中点E,连接ME,NE

           

  (2)

       为异面直线所成的角(或其补角)

                  作连接

                 

                 

               

                所以 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)

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

,解得

(2)设所成的角为,

   , 所成角的大小为

(3)设点B到平面OCD的距离为,则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

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