题目内容
已知四棱锥E-ABCD的底面为菱形,且∠ABC=60°,AB=EC=2,AE=BE=,O为AB的中点.
(Ⅰ)求证:EO⊥平面ABCD;
(Ⅱ)求点D到平面AEC的距离.
(Ⅰ)求证:EO⊥平面ABCD;
(Ⅱ)求点D到平面AEC的距离.
(Ⅰ)详见解析; (Ⅱ) 点D到平面AEC的距离为.
试题分析:(Ⅰ)求证EO⊥平面ABCD,只需证明垂直平面内的两条直线即可,注意到,则为等腰直角三角形,是的中点,从而得,由已知可知为边长为2的等边三角形,可连接CO,利用勾股定理,证明EO⊥CO,利用线面垂直的判定,可得EO⊥平面ABCD;(Ⅱ)求点D到平面AEC的距离,求点到平面的距离方法有两种,一.垂面法,二.等体积法,此题的体积容易求,且的面积也不难求出,因此可利用等体积,即,从而可求点D到面AEC的距离.
试题解析:(Ⅰ)连接CO.
∵,∴△AEB为等腰直角三角形. 1分
∵O为AB的中点,∴EO⊥AB,EO=1. 2分
又∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴△ACB是等边三角形,
∴CO=. 3分
又EC=2,∴EC2=EO2+CO2,∴EO⊥CO. 4分
又CO?平面ABCD,EO平面ABCD,∴EO⊥平面ABCD. 6分
(Ⅱ)设点D到平面AEC的距离为h.
∵AE=,AC=EC=2,∴S△AEC=. 8分
∵S△ADC=,E到平面ACB的距离EO=1,VD-AEC=VE-ADC, 9分
∴S△AEC·h=S△ADC·EO,∴h=, 11分
∴点D到平面AEC的距离为. 12分
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