题目内容
(本小题满分12分)
如图,在直三棱柱
中,
,
,
分别为棱
的中点,
为棱
上的点,二面角
为
.
(I)证明:
;
(II)求
的长,并求点
到平面
的距离.
![]()
【答案】
(I)![]()
(II)
C到平面MDE的距离与A到平面MDE的距离相等,为![]()
【解析】)证明:连结CD.
∵三棱柱ABC-A,BC是直三棱柱.
∴![]()
∴CD为C1D在平面ABC内的射影.
∵△ABC中,AC=BC,D为AB中点.
∴![]()
∴![]()
∵![]()
∴![]()
(Ⅱ)解法一:过点A作CE的平行线,交ED的延长线于F,连结MF.
∵D、E分别为AB、BC的中点.
∵![]()
又![]()
∴![]()
∵AF为MF在平面ABC内的射影,
∴![]()
∴
为二面角
的平面角,
.
在
△MAF中,
,
∴![]()
作
,垂足为G.
∵![]()
∴![]()
∴![]()
∴![]()
在
△GAF中,
,AF=![]()
∴
,即A到平面MDE的距离为
.
∵
∴![]()
∴C到平面MDE的距离与A到平面MDE的距离相等,为
,
解法二:过点A作CE的平行线,交ED的延长线于F,连结MF.
∵D、E分别为AB、CB的中点,
∴![]()
又∵![]()
∴![]()
∵![]()
∴AF为MF在平面ABC内的射影,
∴![]()
∴
为二面角
的平面角,
.
在
△MAF中,
,
∴![]()
设C到平面MDE的距离为h.
∵
,
∴![]()
![]()
![]()
∴![]()
∴
,即C到平面MDE的距离相等,为![]()
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