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如图,△ABC是以∠ABC为直角三角形,SA⊥平面ABCD,SA=BC=2,AB...

如图,△ABC是以∠ABC为直角三角形,SA⊥平面ABCD,SA=BC=2,AB=4.M、N、D分别是SC、AB、BC的中点.
(1)求证:MN⊥AB;
(2)(文科)求二面角S-ND-A的余弦值;
(3)(理科)求点A到平面SND的距离.

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(1)取AC的中点E,连接ME,NE,根据SA⊥平面ABCD,根据线面垂直的第二判定定理可得ME⊥平面ABC,则NE为MN在平面ABC内的射影,由NE⊥AB,结合由三垂线定理可得MN⊥AB; (2)过A作AF⊥DN与DN的延长线相交于点F,连接SF,由三垂线定理知,∠SFA即为二面角S-ND-A的平面角,解三角形,即可得到二面角S-ND-A的余弦值; (3)过点A作AH⊥SF于H,结合(2)的结论,易得AH的长即为点A到平面SND的距离,解Rt△AHF,即可求出点A到平面SND的距离. 证明:(1)取AC的中点E,连接ME,NE,则ME∥SA 又∵SA⊥平面ABC, ∴ME⊥平面ABC ∴NE为MN在平面ABC内的射影 又∵N,E分别为AB,AC的中点 ∴NE∥BC ∴NE⊥AB 由三垂线定理知MN⊥AB (2)过A作AF⊥DN与DN的延长线相交于点F,连接SF 由三垂线定理知,∠SFA即为二面角S-ND-A的平面角 在Rt△DBN中,tan∠DNB== ∴sin∠DNB= 在Rt△AFN中,NF=AN•sin∠DNB= 在Rt△SAF中,tan∠SFA== ∴cos∠SFA= 即二面角S-ND-A的余弦值为 (3)过点A作AH⊥SF于H 由(2)知平面SAF⊥平面SND ∴AH⊥平面SND ∴AH的长即为点A到平面SND的距离 在Rt△AHF中,AH=AF•sin∠SAF=•= 故点A到平面SND的距离为
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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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