高中数学证明几何题小伙伴们来帮忙求解
2019-02-28
(1)、
因为在边长为2的正方形ABCD中有AB⊥AD,AB=2,
且PA=√2,PB=√6,在△PAB中满足勾股定理PA²+AB²=PB²,
所以△PAB为∠PAB=90°的直角三角形,即PA⊥AB,
又因为PA、AD均在平面PAD上且相交于点A,所以AB⊥平面PAD,
AB在平面ABCD上,所以平面PAD⊥平面ABCD。
(2)、(过程文字较多,仅供参考,可尝试用向量法解答)
如图所示,取PD、AD、BC的中点F、G、H,连接EF、PG、GH、PH,
EF、PG交于点I,过点I作PH的垂线IJ。
因为点G、H分别为AD、BC中点,
所以在正方形ABCD中有AD∥BC,AD=GH=2,BH=CH=1,
因为点E、F分别为PA、PD的中点,所以EF为△PAD的中位线,
可知点I为PG中点,EF∥AD∥BC,
BC在平面PBC上,EF不在平面PBC上,所以EF∥平面PBC,
所以EF上的任一点到平面PBC的距离=点E到平面PBC的距离,
点I在EF上,所以点I到平面PBC的距离=点E到平面PBC的距离,
因为在正方形ABCD中点G、H分别为AD、BC中点,易知GH⊥BC,
因为PB=PC,△PBC为等腰三角形,点H为BC中点,所以PH⊥BC,
GH、PH均在平面PGH上且相交于点H,所以BC⊥平面PGH,
IJ在平面PGH上,所以IJ⊥BC,又因为IJ⊥PH,BC、PH均在平面PBC上且相交于点H,
所以IJ⊥平面PBC,即IJ=点I到平面PBC的距离=点E到平面PBC的距离,
因为AD=2,PA=PD=√2,在△PAD中满足勾股定理PA²+PD²=AD²,
所以△PAD为∠APD=90°的等腰直角三角形,点G为AD中点,
所以PG=AG=DG=1,PI=GI=1/2,PG⊥AD,
由题(1)结论可知PG⊥平面ABCD,GH在平面ABCD上,所以PG⊥GH,
在等腰△PBC中由BH=1,PB=√6根据勾股定理算得PH=√5,
所以△PIH的面积=PI×GH÷2=PH×IJ÷2,即(1/2)×2÷2=(√5)×IJ÷2,
解得IJ=(√5)/5,所以点E到平面PBC的距离=IJ=(√5)/5。