在三棱锥P-ABC中,AB⊥AC,AC=4,
,
,侧棱PA、PB、PC与底面ABC所成的角相等.(Ⅰ)求二面角P-AC-B的大小;
(Ⅱ)求点B到平面PAC的距离.在线课程解:
(Ⅰ)∵侧棱PA、PB、PC与底面ABC所成的角相等,∴点P在平面ABC内的射影是Rt△ABC的外心,即斜边BC的中点O
取AC的中点D,连PD,DO,PO,则
,∴OP=6.∵OP⊥平面ABC,
∴OD是PD在平面ABC内的射影,
∵AC⊥OD,∴AC⊥PD.∴∠PDO为二面角P-AC-B的平面角.
在Rt△POD中,
,∴
,故二面角P-AC-B的大小为
. (Ⅱ)∵AC=4,
,∴
.设点B到平面PAC的距离为h,则由VP-ABC=

解方程得h=6,∴点B到平面PAC的距离等于6.
分析:(Ⅰ)由已知,p在平面ABC内的射影是Rt△ABC的外心,即斜边BC的中点O.取AC的中点D,连PD,DO,PO,根据三垂线定理,∠PDO 为所求,再解三角形求出二面角的大小即可.
(Ⅱ)利用等体积变换,VP-ABC=VB-PAC=
,其中点B到平面PAC的距离,求出三角形PAC的面积,代入求解即可.点评:本题考查二面角、点到平面距离的计算,考查学生空间想象能力,计算能力、转化能力.空间问题平面化,是解决空间问题最核心的思想方法. 在点到平面距离的计算问题中,利用等体积变换也是常用方法,好处在于不用具体作出点到面的垂线段.