如图,已知四棱锥P﹣ABCD的底面为矩形,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=1,AB=,点E,F分别为AB、PC中点.
(1)求证:EF⊥PD;
(2)求点E到平面PDC的距离.
如图,已知四棱锥P﹣ABCD的底面为矩形,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=1,AB=,点E,F分别为AB、PC中点.
(1)求证:EF⊥PD;
(2)求点E到平面PDC的距离.
【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VP﹣ACD=VE﹣PCD,求得h的值.
【解答】解:(1)如图所示:已知四棱锥P﹣ABCD的底面为矩形,PA⊥底面ABCD,取PD的中点M,
∵E为AB的中点,
故AE∥MF,AE=MF,∴AEFM为平行四边形,∴AM∥EF.
由PA=AD=1,AB=,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=2,PD=,
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.
由VP﹣ACD=VE﹣PCD 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,
即1×1=•h,求得 h=
点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.