题目内容
【题目】如图,在直四棱柱
中,底面
为菱形,
且侧棱
其中
为
的
交点.
![]()
(1)求点
到平面
的距离;
(2)在线段
上,是否存在一个点
,使得直线
与
垂直?若存在,求出线段
的长;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
;(2)存在,
.
【解析】
(1)由于菱形的对角线互相垂直平分,故以AC与BD的交点O为原点,以射线OA、OB、
分别为
轴,建立空间直角坐标系.由向量法求点到平面的距离.
(2)
由向量的数量积为0求得
,从而求得线段长.
(1) 由于菱形的对角线互相垂直平分,故以AC与
BD的交点O为原点,以射线OA、OB、
分别为
轴,建立空间直角坐标系.
由已知条件,相关点的坐标为
,
设平面
的法向量为
由![]()
得
令
,则
.
因
故点
到平面
的距离为
;
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(2) 设
则由![]()
得
又
故当
时,
于是,在线段
上存在点
,使得
此时![]()
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