题目内容
【题目】设四边形为矩形,点为平面外一点,且平面,若,.
(1)求与平面所成角的大小;
(2)在边上是否存在一点,使得点到平面的距离为,若存在,求出的值,若不存在,请说明理由;
(3)若点是的中点,在内确定一点,使的值最小,并求此时的值.
【答案】(1);(2)存在,;(3)、、三点共线,
【解析】
(1)由题意可得:,,所以平面,可得与平面所成角既为,再利用解三角形的有关知识即可求出答案.
(2)假设边上存在一点G满足题设条件,作,则平面,可得,进而得到,然后根据题意可得此点G符合题意.
(3)作出点C关于面PAB的对称点,连接交面PAB的点H,点H就是所求的点,再运用平面几何知识可求得HB的长.
(1)因为平面,平面,所以,又因为底面是矩形,所以,
所以由线面垂直的判定定理可得:平面,所以与平面所成角既为,
又由题意可得:,,所以.
所以与平面所成角的大小为.
(2)假设边上存在一点G满足题设条件,作,
则平面,
所以.,
故存在点G,当时,使点D到平面的距离为.
(3)延长CB到,使,因为平面,平面,所以,
又因为底面是矩形,
所以,
所以由线面垂直的判定定理可得:平面,
则是点C关于面的对称点,
连接,交面于H,
则点H是使的值最小时,在面上的一点.
作于M,则点M是AD的中点,连接交AB于N,连接HN,
则,
所以,
又,
所以,而,
所以.
所以.
练习册系列答案
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