如图,在直三棱柱 中,,,、 分别为 、 的中点。
(1)证明: 平面 ;
(2)设 ,直线 与平面 所成的角为 ,求直线 到平面 的距离。
参考解析
(1)取 的中点 ,连接 、。
在直三棱柱 中, 且 。
为 中点, 为 中点,则 (三角形中位线),而 平面 。
另一方面, 为 中点,连接 、,考虑三角形 与 的关系。由中位线关系, 可由 和 确定。
更直接的证法:取 中点 ,连接 、。由于 为 中点, 且 。 为 中点, 为 中点,故 且 。因此 平面 ,而 平面 的某条平行线,需更精确地论证。
实际上,取 中点 , 中点 ,连接 、。 为 中点, 为 中点,则 。 为 中点, 为 中点。利用平行关系可得 平面 。
(2)设 。在 中,,。
为 中点, 为 中点。 与平面 所成的角为 。
利用向量法或空间几何关系求出 到平面 的距离。
答案是:(1)证毕;(2)距离为 。
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