题目
如图,在四棱锥E—ABCD中,AB⊥平面BCE,CD⊥平面BCE,AB=BC=CE=2CD=2,∠BCE=120°.(Ⅰ)求证:平面ADE上平面ABE;(Ⅱ)求点C到平面ADE的距离.
答案:解法一:取BE的中点O,连OC.∵BC=CE,∴OC⊥BE.又AB⊥平面BCE.以O为原点建立空间直角坐标系O-xyz如图,则由已知条件有:C(1,0,0),B(0,,0),E(0,,0),D(1,0,1),A(0,,2)设平面ADE的法向量为n=(a,b,c),则由n·=(a,b,c)·(0,2,2)=2b+2c=0.及n·=(a,b,c)·(-1,,1)=-a+b+c=0.可取n=(0,1,)又AB上平面BCE.∴AB⊥OC.OC⊥平面ABE∴平面ABE的法向量可取为m=(1,0,0).∵n·m=(0,1,)·(1,0,0)=0,∴n⊥m ∴平面ADE⊥平面ABE.(Ⅱ)点C到平面ADE的距离为解法二:取BE的中点O,AE的中点9,连OC、OF、DF,则OFBA∵AB⊥平面BCE,CD⊥平面BCE,AB=2CD∴CDBA,OFCD ∴OC∥FD∵BC=CE,∴OC⊥BE.又AB⊥平面BCE.∴OC⊥平面ABE.∴FD⊥平面ABE.从而平面ADE上平面ABE.(Ⅱ)∵CDBA,延长AD,BC交于T 则C为BT的中点.点C到平面ADE的距离等于点B到平面ADE的距离的·过B作BH⊥AE,垂足为H.∵平面ADE⊥平面ABE.∴BH⊥平面BDE.由已知有AB⊥BE.BE=2,AB=2,∴BH=,从而点C到平面ADE的距离为或OC∥FD,点C到平面ADE的距离等于点O到平面ADE的距离为.或取AB的中点M.易证CM∥DA,点C到平面ADE的距离等于点M到平面ADE的距离为.