(2007?东城区二模)如图,已知三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,AN⊥BC于N,D是AB的中点,且PA=1,AN=BN=CN=

2025-05-08 23:43:16
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回答1:

解答:解:(1)∵AN⊥BC,且AN=BN=CN=

2

∴AB=AC且AB⊥AC.(2分)
∵PA⊥平面ABC,
∴AB是PB在平面ABC内的射影.
∵PB⊥AC.(5分)

(2)取PA的中点M,连接DM,CM,则DM∥PB.
∴∠CDM是异面直线CD与PB所成的角.(7分)
由(1)可求得AB=AC=2,
在△CDM中,
DM=
1
2
AB=
5
2

CD=
AC2+AD2
5

CM=
AC2+AM2
17
2
.cosCDM=
CD2+DM2?CM2
2CD?DM
2
5

所以异面直线CD与PB所成角的大小为arccos
2
5
.(9分)

(3)连接PN.
∵PA⊥平面ABC,
又由已知可得CN⊥平面PAN,
∴平面PAN⊥平面ABC.
过A点作AH⊥PN于H,
则AH⊥平面PBC.
∴AH的长就是点A到平面PBC的距离.(11分)
由已知可得BC=2
2

∵PA⊥平面ABC.
∴PA⊥AN.
又PN=
PA2+AN2
3

在Rt△PAN中,
AH=
PA?AN
PN
2
3
6
3

即点A到平面PBC的距离是
6
3
.(14分)