19.(本小题满分12分)

    如图,四棱锥P-ABCD中,底面四边形ABCD是正方形,侧面PDC是边长为a的正

  三角形,且平面PDC⊥底面ABCD,E为PC的中点。

    (I)求异面直线PA与DE所成的角;

    (II)求点D到面PAB的距离.

(1)解法一:连结AC,BD交于点O,连结EO.

∵四边形ABCD为正方形,∴AO=CO,又∵PE=EC,∴PA∥EO,

∴∠DEO为异面直线PA与DE所成的角……………………3分

∵面PCD⊥面ABCD,AD⊥CD,∴AD⊥面PCD,∴AD⊥PD.

在Rt△PAD中,PD=AD=a,则

∴异面直线PA与DE的夹角为……………………6分

(2)取DC的中点M,AB的中点N,连PM、MN、PN.

 

∴D到面PAB的距离等于点M到

面PAB的距离.……7分

过M作MH⊥PN于H,

∵面PDC⊥面ABCD,PM⊥DC,

∴PM⊥面ABCD,∴PM⊥AB,

又∵AB⊥MN,PM∩MN=M,

∴AB⊥面PMN. ∴面PAB⊥面PMN,

∴MH⊥面PAB,

则MH就是点D到面PAB的距离.……10分

  ………………12分

解法二:如图取DC的中点O,连PO,

∵△PDC为正三角形,∴PO⊥DC.

又∵面PDC⊥面ABCD,∴PO⊥面ABCD.

如图建立空间直角坐标系

.………………………………3分

(1)E为PC中点, 

∴异面直线PA与DE所成的角为……………………6分

(2)可求

设面PAB的一个法向量为

  ①   . ②

由②得y=0,代入①得

…………………………9分

则D到面PAB的距离d等于在n上射影的绝对值

即点D到面PAB的距离等于………………………………12分

 0  446325  446333  446339  446343  446349  446351  446355  446361  446363  446369  446375  446379  446381  446385  446391  446393  446399  446403  446405  446409  446411  446415  446417  446419  446420  446421  446423  446424  446425  446427  446429  446433  446435  446439  446441  446445  446451  446453  446459  446463  446465  446469  446475  446481  446483  446489  446493  446495  446501  446505  446511  446519  447348 

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