在Rt△POC中,
设QD=x,则,由(Ⅱ)得CD=OB=,
(Ⅲ)假设存在点Q,使得它到平面PCD的距离为.
所以异面直线PB与CD所成的角是.
在Rt△PBO中,tan∠PBO=
在Rt△POA中,因为AP=,AO=1,所以OP=1,
所以OB=,
又侧面PAD⊥底面ABCD,平面平面ABCD=AD, 平面PAD,
所以PO⊥平面ABCD.
(Ⅱ)连结BO,在直角梯形ABCD中、BC∥AD,AD=2AB=2BC,
有OD∥BC且OD=BC,所以四边形OBCD是平行四边形,
所以OB∥DC.
由(Ⅰ)知,PO⊥OB,∠PBO为锐角,
所以∠PBO是异面直线PB与CD所成的角.
因为AD=2AB=2BC=2,在Rt△AOB中,AB=1,AO=1,
解法一:
(Ⅰ)证明:在△PAD中PA=PD,O为AD中点,所以PO⊥AD,
(Ⅲ)线段AD上是否存在点Q,使得它到平面PCD的距离为?若存在,求出 的值;若不存在,请说明理由.
本小题主要考查直线与平面的位置关系、异面直线所成角、点到平面的距离等基本知识,考查空间想象能力、逻辑思维能力和运算能力.满分12分.
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