【題目】如圖,四棱錐,側(cè)面是邊長(zhǎng)為2的正三角形,且與底面垂直,底面的菱形,的中點(diǎn).

(1)在棱上是否存在一點(diǎn),使得,,四點(diǎn)共面?若存在,指出點(diǎn)的位置并說明;若不存在,請(qǐng)說明理由;

(2)求點(diǎn)平面的距離.

【答案】(1)為棱的中點(diǎn);(2).

【解析】

試題分析:(1)當(dāng)點(diǎn)為棱的中點(diǎn)時(shí),,,四點(diǎn)共面,利用中位線,有,即可得四點(diǎn)共面;(2)取中點(diǎn),連結(jié),,易證平面,利用等體積法,根據(jù),有,計(jì)算得,即點(diǎn)到平面的距離為

試題解析:

(1)當(dāng)點(diǎn)為棱的中點(diǎn)時(shí),,,四點(diǎn)共面.證明如下:

取棱的中點(diǎn),連結(jié),又的中點(diǎn),所以

在菱形,所以,

所以,,,四點(diǎn)共面.

(2)點(diǎn)到平面的距離即點(diǎn)到平面的距離,取中點(diǎn),連結(jié),,

依題意可知,均為正三角形,所以,又平面平面,平面平面平面,所以平面,即為三棱錐的高.

中,,,

中,,,邊上的高,

所以的面積

設(shè)點(diǎn)到平面的距離為,由,得

,

,

解得,所以點(diǎn)到平面的距離為

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ξ

4

a

9

P

0.5

0.1

b

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