如图,在四面体ABCD中,O、E分别是BD、BC的中点,
(Ⅰ)求证:平面BCD;
(Ⅱ)求异面直线AB与CD所成角的余弦值;
(Ⅲ)求点E到平面ACD的距离.
如图,在四面体ABCD中,O、E分别是BD、BC的中点,
(Ⅰ)求证:平面BCD;
(Ⅱ)求异面直线AB与CD所成角的余弦值;
(Ⅲ)求点E到平面ACD的距离.
(1)证明见解析(2) (3)
方法一:⑴.证明:连结OC
………… 1分
,
. ……… 2分
在中,由已知可得
… 3分
而
,
………………… 4分
即
………………… 5分
∴
平面
. …………………………… 6分
⑵.解:取AC的中点M,连结OM、ME、OE,由E为
BC的中点知,
∴ 直线OE与EM所成的锐角就是异面直线AB与CD所成的角,…………… 8分
在中,
是直角
斜边AC上的中线,∴
……………9分
∴, ……………………… 10分
∴异面直线AB与CD所成角的余弦值为. ………………………… 11分
⑶.解:设点E到平面ACD的距离为.
,
………………………………………………12分
在中,
,
,而
,
.
∴, ∴点E到平面ACD的距离为
…14分
方法二:⑴.同方法一.
⑵.解:以O为原点,如图建立空间直角坐标系,则
, …………… 9分
∴ 异面直线AB与CD所成角的余弦值为.…… 10分
⑶.解:设平面ACD的法向量为则
,
∴,令
得
是平面ACD的一个法向量.
又 ∴点E到平面ACD的距离
.…14分