(2010•江西模拟)(如图)已知四棱锥S-ABCD的底面ABCD是菱形,将面SAB,SAD,ABCD 展开成

(2010•江西模拟)(如图)已知四棱锥S-ABCD的底面ABCD是菱形,将面SAB,SAD,ABCD 展开成平面后的图形恰好为一正三角形S'SC.
(1)求证:在四棱锥S-ABCD中AB⊥SD.
(2)若AC长等于6,求异面直线AB与SC之间的距离.
jingzi781003 1年前 已收到1个回答 举报

喵_我是狮子 幼苗

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解题思路:法一:(立体几何法)(1)由题设条件将面SAB,SAD,ABCD 展开成平面后的图形恰好为一正三角形S'SC可以判断棱锥是一个正四面体,由正四面体的性质再结合三垂线定理可证明结论;
(2)由题设条件,可将求异面直线AB与SC之间的距离的问题转化为求直线AB与平面SCD之间的距离,进而转化为点到面的距离即可求得两异面直线间的距离.
法二:(向量法)作SO⊥平面ABCD于O,取BA的三等分点E,则OE,OC,OS两两互相垂直建立坐标系,给出各点的空间坐标
(1)求出两直线AB与SD的方向向量,利用数量积为0与两向量垂直的关系证明两直线垂直即可;
(2)可两异面直线公垂线的方向向量的坐标为
n
=(x,y,z)
,再由
n
AB
=0
n
SC
=0
建立方程求出此向量的坐标,然后由公式d=
|
n
AS
|
|
n
|
求出AS在此方向上的投影即可得到两异面直线之间的距离.

解法一:(1)易知S-ABD是正四面体,作SO⊥平面ABCD于O,则O是正三角形ABD的垂心
∵AB⊥OD
∴AB⊥SD(三垂线定理)
(2)∵AC=6∴CD=SD=2
3,设B到平面SCD的距离为d,SO=
SA2−AO2=2
2
于是
3
4•(2
3)2•2
2=
1
2•(2
3)2•d⇒d=
6
又AB∥平面SCD
∴异面直线AB与SC之间的距离即为点B到平面SCD的距离d,
所以两异面直线之间的距离为
6.
解法二:作SO⊥平面ABCD于O,取BA的三等分点E,则OE,OC,OS两两互相垂直建立坐标系(如图)

点评:
本题考点: 用空间向量求直线间的夹角、距离;点、线、面间的距离计算.

考点点评: 本题考查求两异面直线之间的距离及两线的垂直关系的判定,本解答给出两种解法,一个是传统方法几何法,一个是空间向量法,学习时要注意对比、体会两种方法的不同与特征,体会向量法求解立体几何题的过程与特点.本题考查了数形结合的思想与转化的思想.

1年前

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