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如图,P是正方形ABCD所在平面外一点,PA⊥AB,PA⊥AD,点Q是PA的中点...

如图,P是正方形ABCD所在平面外一点,PA⊥AB,PA⊥AD,点Q是PA的中点,PA=4,AB=2.
(1)求证:PC⊥BD;
(2)求点Q到BD的距离;
(3)求点A到平面QBD的距离.

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(1)先证明PA⊥平面ABCD,由于AC为斜线PC在平面ABCD内的射影,AC⊥BD,根据三垂线定理可证PC⊥BD; (2)设AC∩BD=O,连接OQ,则可知OQ的长就是点Q到BD的距离,从而可求点Q到BD的距离; (3)过A作AH⊥OQ于H,则可知AH的长就是点A到平面QBD的距离,在△QAO中,利用等面积可求. 【解析】 (1)连接AC ∵PA⊥AB,PA⊥AD,AB∩AD=A ∴PA⊥平面ABCD(2分) ∴AC为斜线PC在平面ABCD内的射影 ∵ABCD是正方形 ∴AC⊥BD ∴PC⊥BD(4分) (2)设AC∩BD=O,连接OQ ∵Q为PA中点,O为AC中点 ∴OQ∥PC ∵PC⊥BD ∴OQ⊥BD ∴OQ的长就是点Q到BD的距离(7分) ∵AB=2,PA=4∴ ∴,QA=2 ∴ 即点Q到BD的距离为(9分) (3)过A作AH⊥OQ于H ∵BD⊥QO,BD⊥PA ∴BD⊥平面AOQ∴BD⊥AH 又AH⊥OQ ∴AH⊥平面QBD ∴AH的长就是点A到平面QBD的距离(12分) 在△QAO中,,AQ=2, ∴(14分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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