如圖,在三棱錐A-BCD中,AD⊥平面ABC,∠BAC=120°,且AB=AC=AD=2,點E在BC上,且AE⊥AC.
(Ⅰ)求證:AC⊥DE;
(Ⅱ)求點B到平面ACD的距離.
分析:(1)由線面垂直的性質(zhì),證出AD⊥AC,結(jié)合AE⊥AC,從而AC⊥平面ADE,進而得到AC⊥DE;
(2)過B點作BF⊥AC,垂足為F,利用線面垂直的判定與性質(zhì)證出BF⊥平面ACD,則BF的長為點B到平面ACD的距離,再在Rt△ABF中利用三角函數(shù)的定義,即可算出點B到平面ACD的距離.
解答:解:(I)∵DA⊥平面ABC,AC?平面ABC,
∴AD⊥AC,…(2分)
∵AE⊥AC,AE、AD是平面ADE內(nèi)的相交直線,
∴AC⊥平面ADE,
∵DE?平面ADE,∴AC⊥DE.…(6分)
(II)過B點作AC的垂線,垂足為F,
∵DA⊥平面ABC,BF?平面ABC,∴AD⊥BF
∵AC⊥BF,AC、AD是平面ACD內(nèi)的相交直線,
∴BF⊥平面ACD,
因此BF的長為點B到平面ACD的距離,
在Rt△ABF中,AB=2,∠BAF=180°-120°=60°,
∴BF=ABsin60°=2×
3
2
=
3
,即點B到平面ACD的距離為
3
點評:本題給出特殊三棱錐,求證線面垂直并求點到平面的距離.著重考查了空間線面垂直的判定與性質(zhì),及其應(yīng)用等知識,屬于中檔題.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,在三棱錐A-BCD中,側(cè)面ABD、ACD是全等的直角三角形,AD是公共的斜邊,且AD=
3
,BD=CD=1,另一個側(cè)面是正三角形.
(1)求證:AD⊥BC.
(2)求二面角B-AC-D的大。
(3)在直線AC上是否存在一點E,使ED與面BCD成30°角?若存在,確定E的位置;若不存在,說明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,在三棱錐A-BOC中,AO⊥底面BOC,∠OAB=∠OAC=30°,AB=AC=4,BC=2
2
,動點D在線段AB上.
(Ⅰ)求證:平面COD⊥平面AOB;
(Ⅱ)當點D運動到線段AB的中點時,求二面角D-CO-B的大小;
(Ⅲ)當CD與平面AOB所成角最大時,求三棱錐C-OBD的體積.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,在三棱錐A-BOC中,AO⊥面BOC,二面角B-AO-C是直二面角,OB=OC,∠OAB=
π6
,斜邊AB=4,動點D在斜邊AB上.
(1)求證:平面COD⊥平面AOB;
(2)當D為AB的中點時,求:異面直線AO與CD所成角大小.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,在三棱錐A-BCD中,側(cè)面ABD、ACD是全等的直角三角形,AD是公共的斜邊,且AD=
3
,BD=CD=1,另一個側(cè)面是正三角形
(1)求證:AD⊥BC
(2)求二面角B-AC-D的大。

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