19.(本小题满分14分,第一小问满分3分,第二小问满分5分,第三小问满分6分)

在五棱锥P-ABCDE中,PA=AB=AE=2aPB=PE=aBC=DE=a∠EAB=∠ABC=∠DEA=90°.

(1)求证:PA⊥平面ABCDE

(2)求二面角A-PD-E的大小;

(3)求点C到平面PDE的距离. (南菁中学)

解:(1)证明∵PA=AB=2aPB=2a,∴PA2+AB2=PB2,∴∠PAB=90°,即PAAB

同理PAAE.3分∵ABAE=A,∴PA⊥平面ABCDE.        …………… 3分

(2)∵∠AED=90°,∴AEED

PA⊥平面ABCDE,∴PAED

ED⊥平面PAE.过AAGPEG

DEAG,∴AG⊥平面PDE

GGHPDH,连AH

由三垂线定理得AHPD

∴∠AHG为二面角A-PD-E的平面角.           ………… 6分  

在直角△PAE中,AGa.在直角△PAD中,AHa

∴在直角△AHG中,sin∠AHG.∴∠AHG=arcsin

∴二面角A-PD-E的大小为arcsin.              …………… 8分

(3)∵∠EAB=∠ABC=∠DEA=90°,  BC=DE=a,AB=AE=2a,

  取AE中点F,连CF

  ∵AF∥=BC,  ∴四边形ABCF为平行四边形.

  ∴CFAB,而AB∥DE,  ∴CFDE,而DE平面PDECF平面PDE

  ∴CF∥平面PDE. 

∴点C到平面PDE的距离等于F到平面PDE的距离.    ……………10分

  ∵PA⊥平面ABCDE,  ∴PADE.  又∵DEAE,∴DE⊥平面PAE

  ∴平面PAE⊥平面PDE.               

∴过FFGPEG,则FG⊥平面PDE

 ∴FG的长即F点到平面PDE的距离.            ……………12分

   在△PAE中,PA=AE=2aFAE中点,FGPE

  ∴FG=a. ∴点C到平面PDE的距离为a.       …………… 14分

 0  445572  445580  445586  445590  445596  445598  445602  445608  445610  445616  445622  445626  445628  445632  445638  445640  445646  445650  445652  445656  445658  445662  445664  445666  445667  445668  445670  445671  445672  445674  445676  445680  445682  445686  445688  445692  445698  445700  445706  445710  445712  445716  445722  445728  445730  445736  445740  445742  445748  445752  445758  445766  447348 

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