题目内容

如图,四边形ABCD是边长为2的正方形,△ABE为等腰三角形,AE=BE,平面ABCD⊥平面ABE,点F在CE上,且BF⊥平面ACE.

(Ⅰ)判断平面ADE与平面BCE是否垂直,并说明理由;

(Ⅱ)求点D到平面ACE的距离.

(Ⅰ) 垂直   (Ⅱ) 


解析:

(Ⅰ)因为BF⊥平面ACE,所以BF⊥AE.                           (2分

因为平面ABCD⊥平面ABE,BC⊥AB,

平面ABCD∩平面ABE=AB,所以BC⊥平面ABE,

从而BC⊥AE.                                                           (5分)

于是AE⊥平面BCE,故平面ADE⊥平面BCE.                                 (6分)

(Ⅱ)方法一:连结BD交AC与点M,则点M是BD的中点,所以点D与点B到平面ACE的距离相等.

因为BF⊥平面ACE,所以BF为点B到平面ACE的距离.                  (8分)

因为AE⊥平面BCE,所以AE⊥BE.

又AE=BE,所以△AEB是等腰直角三角形.

因为AB=2,所以BE=.                          (9分)

在Rt△CBE中,.                      (10分)

所以.

故点D到平面ACE的距离是.                            (12分)

方法二:过点E作EG⊥AB,垂足为G,因为平面ABCD⊥平面ABE,所以EG⊥平面ABCD.

因为AE⊥平面BCE,所以AE⊥BE.又AE=BE,所以△AEB是等腰直角三角形,从而G为AB的中点.又AB=2,所以EG=1.                                        (8分)

因为AE⊥平面BCE ,所以AE⊥EC.

又AE=BE=.                    (10分)

设点D到平面ACE的距离为h,因为VD-ACE=VE-ACD,则.

所以,故点D到平面ACE的距离是. (12分)

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