【高一数学必修2在四棱锥P-ABCD中,侧面PAD垂直于底面-查字典问答网
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  【高一数学必修2在四棱锥P-ABCD中,侧面PAD垂直于底面ABCD,PA=PD=AD=AB=2,DC=1,底面ABCD是直角梯形,且AB∥CDBAD=90度。(1)求证:PC⊥BD(2)求点A到平面PBC的距离。】

  高一数学必修2在四棱锥P-ABCD中,侧面PAD垂直于底面ABCD,PA=PD=AD=AB=2,DC=1,底面ABCD是直角梯形,且AB∥CD

  BAD=90度。(1)求证:PC⊥BD

  (2)求点A到平面PBC的距离。

1回答
2020-02-02 10:48
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涂志江

  (1)设AD中点为E,联结PE.在等边三角形PAD中(PA=PD=AD),PE⊥AD,则PE⊥底面ABCD,PE=根号3.联结CE,则CE为PC在底面ABCD上的射影,CE与BD交于F点.三角形DAB和三角形EDC都是等腰直角三角形(BAD=90度,AB∥CD则EDC=90度;ED=DC=1,AD=AB=2),所以角ADB=角DEC=45度.所以三角形DFE中,角DFE=180度-角ADB-角DEC=90度,即DB⊥CE.由此可推出PC⊥BD(注射影定理:直线1与直线2的射影在同一平面内,若直线1与直线2的射影相垂直,必然也垂直于直线2).同理,根据射影定理亦可证明PA⊥AB,PD⊥DC.

  (2)设点A到平面PBC的距离为h.根据体积的等积法,可得1/3×四边形ABCD的面积×高PE=1/3×三角形PBC的面积×高h.在等腰直角三角形PAB(因为PA=AB=2)中,PB=根号(2^2+2^2)=2根号2;在直角三角形PDC中,PC=根号(2^2+1^2)=根号5.在直角梯形ABCD中,BC=根号[AD^2+(AB-DC)^2]=根号[2^2+(2-1)^2]=根号5.所以三角形PBC是等腰三角形,其面积等于=1/2×2根号2×根号(根号5^2-根号2^2)=根号6.四边形ABCD的面积=1/2×(1+2)×2=3.代入等积公式,即1/3×3×根号3=1/3×根号6×h,得到:h=3/2×根号2.

2020-02-02 10:49:47

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