已知二面角α-PQ-β为60°,点A和B分别在平面α和平面β内,点C在棱PQ上∠ACP=∠BCP=30°,CA=CB=a

已知二面角α-PQ-β为60°,点A和B分别在平面α和平面β内,点C在棱PQ上∠ACP=∠BCP=30°,CA=CB=a.

(1)求证:AB⊥PQ;
(2)求点B到平面α的距离;
(3)设R是线段CA上的一点,直线BR与平面α所成的角为45°,求CR的长.
兔子蹬鹰 1年前 已收到1个回答 举报

cewgp 幼苗

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解题思路:(1)作BM⊥PQ于M,连接AM,根据∵∠ACP=∠BCP=30°求得CA=CB进而判断出△MBC≌△MAC,进而可知AM⊥PQ,根据线与面垂直的定义可知PQ⊥平面ABM,AB⊂平面ABM.
(2)作BN⊥AM于N,根据PQ⊥平面ABM可推知BN⊥PQ,进而可知BN⊥α,BN是点B到平面α的距离,进而根据BN=BMsin60°求得BN.
(3)连接NR,BR,根据BN⊥α可知BR与平面α所成的角为∠BRN=45°,进而求得RN和CM,判断出RN=
1
2
CM
,根据∠BMA=60°,进而判断,△BMA为正三角形,N是BM中点,进而可知R是CB中点,答案可得.

证明:(1)作BM⊥PQ于M,连接AM,
∵∠ACP=∠BCP=30°,CA=CB=a,
∴△MBC≌△MAC,∴AM⊥PQ,PQ⊥平面ABM,AB⊂平面ABM,
∴AB⊥PQ.
(2)作BN⊥AM于N,
∵PQ⊥平面ABM,∴BN⊥PQ,
∴BN⊥α,BN是点B到平面α的距离,由(1)知∠BMA=60°,
∴BN=BMsin60°=CBsin30°sin60°=

3a
4.
∴点B到平面α的距离为

3a
4.
(3)连接NR,BR,∵BN⊥α,BR与平面α所成的角为∠BRN=45°,
RN=BN=

3a
4,CM=BCcos30°=

3a
2,
∴RN=
1
2CM,∵∠BMA=60°,BM=AM,△BMA为正三角形,
N是BM中点,∴R是CB中点,∴CR=
a
2.

点评:
本题考点: 点、线、面间的距离计算;直线与平面所成的角;与二面角有关的立体几何综合题.

考点点评: 本题考查了点、线、面间的距离计算.求点B到平面α的距离关键是寻找点B到α的垂线段.

1年前

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