在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,侧棱PA⊥底面ABCD,AB=√3,BC=1,PA=2,E为PD的中点
(1)求直线AC与PB所成角的余弦值(2)在侧面PAB内找一点N,使NE⊥面PAC,并求出点N到AB和AP的距离要过程啊,能做多少是多少,好的追分...
(1)求直线AC与PB所成角的余弦值
(2)在侧面PAB内找一点N,使NE⊥面PAC,并求出点N到AB和AP的距离
要过程啊,能做多少是多少,好的追分 展开
(2)在侧面PAB内找一点N,使NE⊥面PAC,并求出点N到AB和AP的距离
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【思路点拨】本题主要考查异面直线所在角、线面垂直,点线距离等基础知识,角和距离的计算,考查空间想象能力,逻辑思维能力和运算能力.若有空间向量的图形特征,则用空间向量是易于问题解决的.用空间向量法解不失为一道亮丽的风景.
【正确解答】解法1:(Ⅰ)建立如图所示的空间直角坐标系,
则A、B、C、D、P、E的坐标为A(0,0,0)、
B( ,0,0)、C( ,1,0)、D(0,1,0)、
P(0,0,2)、E(0, ,1),
从而
设 的夹角为θ,则
∴AC与PB所成角的余弦值为 .
(Ⅱ)由于N点在侧面PAB内,故可设N点坐标为(x,O,z),则
,由NE⊥面PAC可得,
∴
即N点的坐标为 ,从而N点到AB、AP的距离分别为1, .
解法2:(Ⅰ)设AC∩BD=O,连OE,则OE//PB,
∴∠EOA即为AC与PB所成的角或其补角.
在△AOE中,AO=1,OE=
∴
即AC与PB所成角的余弦值为 .
(Ⅱ)在面ABCD内过D作AC的垂线交AB于F,则 .
连PF,则在Rt△ADF中
设N为PF的中点,连NE,则NE//DF,
∵DF⊥AC,DF⊥PA,∴DF⊥面PAC,从而NE⊥面PAC.
∴N点到AB的距离 ,N点到AP的距离
思路什么的差不多都在上面了
计算的就自己动手好了~O(∩_∩)O
【正确解答】解法1:(Ⅰ)建立如图所示的空间直角坐标系,
则A、B、C、D、P、E的坐标为A(0,0,0)、
B( ,0,0)、C( ,1,0)、D(0,1,0)、
P(0,0,2)、E(0, ,1),
从而
设 的夹角为θ,则
∴AC与PB所成角的余弦值为 .
(Ⅱ)由于N点在侧面PAB内,故可设N点坐标为(x,O,z),则
,由NE⊥面PAC可得,
∴
即N点的坐标为 ,从而N点到AB、AP的距离分别为1, .
解法2:(Ⅰ)设AC∩BD=O,连OE,则OE//PB,
∴∠EOA即为AC与PB所成的角或其补角.
在△AOE中,AO=1,OE=
∴
即AC与PB所成角的余弦值为 .
(Ⅱ)在面ABCD内过D作AC的垂线交AB于F,则 .
连PF,则在Rt△ADF中
设N为PF的中点,连NE,则NE//DF,
∵DF⊥AC,DF⊥PA,∴DF⊥面PAC,从而NE⊥面PAC.
∴N点到AB的距离 ,N点到AP的距离
思路什么的差不多都在上面了
计算的就自己动手好了~O(∩_∩)O
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