如图,已知四棱锥P﹣ABCD的底面为矩形,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=1,AB=,

如图,已知四棱锥PABCD的底面为矩形,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=1AB=,点EF分别为ABPC中点.

1)求证:EF⊥PD

2)求点E到平面PDC的距离.

答案

【考点】点、线、面间的距离计算;空间中直线与直线之间的位置关系.

【专题】数形结合;综合法;空间位置关系与距离.

【分析】1)取PD的中点M,可得AEFM为平行四边形,AM∥EF,根据AM⊥PD,证得EF⊥PD

2)设点E到平面PDC的距离为h,由于AE平行于平面PCD,故点E到平面PDC的距离等于点A到平面PDC的距离,再根据由VPACD=VEPCD,求得h的值.

【解答】解:(1)如图所示:已知四棱锥PABCD的底面为矩形,PA⊥底面ABCD,取PD的中点M

∵EAB的中点,

AE∥MFAE=MF∴AEFM为平行四边形,∴AM∥EF

PA=AD=1AB=,可得PAD为等腰直角三角形,AM⊥PD,故EF⊥PD

2)由于PCD PCE都是直角三角形,利用勾股定理求得PC=2PD=

设点E到平面PDC的距离为h

由于AE平行于平面PCD,故点E到平面PDC的距离等于点A到平面PDC的距离.

VPACD=VEPCD 可得 •S△ACD•PA=•S△PCD•h

可得•S△ACD•PA=S△PCD•h,即•AD•CD•PA=•PD•CD•h,即AD•PA=PD•h

1×1=•h,求得 h= E到平面PDC的距离为

【点评】本题主要考查证明直线和直线垂直的方法,用等体积法求点到平面的距离,体现了转化、数形结合的数学思想,属于中档题.

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