题目内容
(本小题满分14分)
如图1,在直角梯形
中,
,
,且
.
现以
为一边向形外作正方形
,然后沿边
将正方形
翻折,使平面
与平面
垂直,
为
的中点,如图2.
(1)求证:
∥平面
;
(2)求证:
平面
;
(3)求点
到平面
的距离.
(本小题满分14分)
(1)证明:取
中点
,连结
.
在△
中,
分别为
的中点,
所以
∥
,且
.
由已知
∥
,
,
所以
∥
,且
. …………………………3分
所以四边形
为平行四边形.
所以
∥
. …………………………4分
又因为
平面
,且
平面
,
所以
∥平面
. ………………………5分
(2)证明:在正方形
中,
.
又因为平面![]()
平面
,且平面
平面
,
所以
平面
.
所以
. ………………………7分
在直角梯形
中,
,
,可得
.
在△
中,
,
所以
.
所以
. …………………………8分
所以
平面
. …………………………10分
(3)解法一:由(2)知,
平面![]()
又因为
平面
, 所以平面
平面
. ……………………11分
过点
作
的垂线交
于点
,则
平面![]()
所以点
到平面
的距离等于线段
的长度 ………………………12分 在直角三角形
中,![]()
所以![]()
所以点
到平面
的距离等于
. ………………………14分
解法二:由(2)知,![]()
所以![]()
………………………12分
又
,设点
到平面
的距离为![]()
则 ![]()
![]()
所以 ![]()
所以点
到平面
的距离等于
. ………………………14分