题目
若三棱锥A—BCD的侧面ABC内一动点P到底面BCD的距离与到棱AB的距离相等,则动点P的轨迹与△ABC组成的图形可能是( )
答案:解法一:如图,PO为P到平面BCD的距离,PE为P到棱的距离.过P作PF⊥BC于F,连结OF,则∠PFO为侧面ABC与底面BCD所成二面角的平面角. 设∠PFO=θ,则sinθ=. 又PO=PE,∴sinθ=,即在侧面ABC内P点到边AB、BC的距离之比为sinθ.故P点的轨迹是直线段.解法二:如下图,在AC上一定存在一点使得到平面BCD的距离和它到AB的距离相等,假设为E点,则EO⊥平面BCD于O,EF⊥AB于F,且EF=EO,连结BE,则BE即为所求.证明:∵EF=EO,BE=BE,∴Rt△EFB≌Rt△EOB.∴∠EBF=∠EBO. 设P为BE上任一点,PN⊥AB,PM⊥平面BCD,M、N为垂足,M必在BO上,易证Rt△PNB≌Rt△PMO,∴PN=PM.答案:D