如图,四面体ABCD中,O、E分别是BD、BC的中点,CA=CB=CD=BD=2,AB=AD=2。(1)求证:AO⊥平面BCD;(2)求异面直线AB与CD所成角的大小;(3)求点E到平面ACD的距离。

题目简介

如图,四面体ABCD中,O、E分别是BD、BC的中点,CA=CB=CD=BD=2,AB=AD=2。(1)求证:AO⊥平面BCD;(2)求异面直线AB与CD所成角的大小;(3)求点E到平面ACD的距离。

题目详情

如图,四面体ABCD中,O、E分别是BD、BC的中点,CA=CB=CD=BD=2,AB=AD=2。
(1)求证:AO⊥平面BCD;
(2)求异面直线AB与CD所成角的大小;
(3)求点E到平面ACD的距离。
题型:解答题难度:中档来源:福建省高考真题

答案

解:(1)证明:连结OC
∵BO=DO,AB=AD,
∴AO⊥BD
∵BO=DO,BC=CD,
∴CO⊥BD
在△AOC中,由已知可得AO=1,CO=
而AC=2,
∴AO2+CO2=AC2,
∴∠AOC=90°,即AO⊥OC

∴AB⊥平面BCD。
(2)取AC的中点M,连结OM、ME、OE,由E为BC的中点知ME∥AB,OE∥DC
∴直线OE与EM所成的锐角就是异面直线AB与CD所成的角
在△OME中,
是直角△AOC斜边AC上的中线


∴异面直线AB与CD所成角的大小为
(3)设点E到平面ACD的距离为h
=
·S△ACD=·AO·S△CDE
在△ACD中,CA=CD=2,AD=
∴S△ACD=
而AO=1,S△CDE=
∴h=
∴点E到平面ACD的距离为

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