如图,在边长为a的菱形ABCD中,∠ABC=60°,PC⊥面ABCD,E,F是PA和AB的中点.(1)求证:EF||平面PBC;(2)求E到平面PBC的距离.

问题描述:

如图,在边长为a的菱形ABCD中,∠ABC=60°,PC⊥面ABCD,E,F是PA和AB的中点.

(1)求证:EF||平面PBC;
(2)求E到平面PBC的距离.

(1)证明:∵AE=PE,AF=BF,
∴EF∥PB
又EF⊄平面PBC,PB⊂平面PBC,
故EF∥平面PBC;
(2)在面ABCD内作过F作FH⊥BC于H
∵PC⊥面ABCD,PC⊂面PBC
∴面PBC⊥面ABCD
又面PBC∩面ABCD=BC,FH⊥BC,FH⊂面ABCD∴FH⊥面PBC
又EF||平面PBC,故点E到平面PBC的距离等于点F到平面PBC的距离FH.
在直角三角形FBH中,∠FBC=60°,FB=

a
2
,FH=FBsin∠FBC=
a
2
×sin60°=
a
2
×
3
2
3
4
a,
故点E到平面PBC的距离等于点F到平面PBC的距离,
等于
3
4
a.
答案解析:(1)欲证EF∥平面PBC,根据直线与平面平行的判定定理可知只需证EF与平面PBC内一直线平行,而EF∥PB,又EF⊄平面PBC,PB⊂平面PBC,满足定理所需条件;
(2)在面ABCD内作过F作FH⊥BC于H,又EF∥平面PBC,故点E到平面PBC的距离等于点F到平面PBC的距离FH.在直角三角形FBH中,求出FH即可,最后根据点E到平面PBC的距离等于点F到平面PBC的距离即可求出所求.
考试点:直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的性质;点、线、面间的距离计算.
知识点:本题主要考查了直线与平面平行的判定,以及点到平面的距离,同时考查了空间想象能力,以及转化与划归的思想,属于中档题.