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AF⊥DC∴PF⊥DC
∴∠PFA就是二面角PCDA的平面角
在△ADF中∠AFD90°∠ADFarcsi
5AD3a∴AF3a
5
5
在Rt△PAF中ta
∠PFAPAa55∴∠PFAarcta
5
AF3a3
3
2∵PA⊥平面ABCD∴PA⊥BC又BC⊥AB
∴BC⊥平面PAB作AH⊥PB则BC⊥AH∴AH⊥平面PBC∵PA⊥ABPAABa
∴PBa∴AH2a2
【例5】如图,所示的多面体是由底面为ABCD的长方体被截面AEC1F所截面而得到的,其中AB4,BC2,CC13,BE1(Ⅰ)求BF的长;(Ⅱ)求点C到平面AEC1F的距离
解法1:(Ⅰ)过E作EHBC交CC1于H,则CHBE1,EHAD,且EHAD∵AF∥EC1,∴∠FAD∠C1EH∴Rt△ADF≌Rt△EHC1
∴DFC1H2BFBD2DF226
(Ⅱ)延长C1E与CB交于G,连AG,则平面AEC1F与平面ABCD相交于AG过C作CM⊥AG,垂足为M,连C1M,由三垂线定理可知AG⊥C1M由于AG⊥面C1MC,且AG面AEC1F,所以平面AEC1F⊥面C1MC在Rt△C1CM中,作CQ⊥MC1,垂足为Q,则CQ的长即为C到面AEC1F的距离
由EBBG可得BG1从而AGAB2BG217CC1CG
由GABMCG知CM3cosMCG3cosGAB34121717
CQCMCC1MC1
12
3
17433
32122
11
17
解法2:(I)建立如图所示的空间直角坐标系,则D(0,0,0),B(2,4,0),
A(2,0,0),C(0,4,0),E(2,4,1),C1(0,4,3)设F(0,0,z)
∵AEC1F为平行四边形,
由AEC1F为平行四边形
由AFEC1得20z202
z2F002
EF242于是BF26即BF的长为26
(II)设为面AEC1F的法向量,显然
1不垂直于平面ADF故可设
1xy1
f由
1
1

AEAF

00得0
2
x
x
4
0
y
y
12
0
0
即4
y2x
1
2
0uu0uuruurxy

1
14

又CC1

003设CC1与
1
的夹角为
a,则cos

uCuuCur1CC1

u1ur
1


43333

∴C到平面AEC1F的距离为d
CC1
cos
343333

43311

【例6】正三棱柱ABCA1B1C1的底面边长为8,对角线B1C10,D是AC的中点。(1)求点到直线AC的距离(2)求直线到平面的距离.
解:(1)连结BD,,由三垂线定理可得:B1DAC,
所以就是点到直线AC的距离。
在RtB1BD中BB1B1C2BC2102826BD43.
B1DBD2B1B2221.
(2)因为AC与平面BD交于AC的中点D,
A
设B1CBC1E,则DE,所以平面,
所以到平面BD的距离等于A点到平面BD
的距离,等于C点到平面BD的距离,也就等于三棱
锥CBDC1的高,VCBDC1VC1BDC,
13hSBDC1

13
S
BDCCC1

h

121313
,即直线到平面BD的距离是121313

【解后归纳】求空间距离注意三点:
DC
B
1.常规遵循一作二证三计算的步骤;
2.多用转化的思想求线面和面面距离;
3.体积法是一种很好的求r
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