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如图所示的几何体中,ABCD-A1B1C1D1是一个长方体,P-ABCD是一个四棱锥,其中AB=2,BC=3,AA1=2

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/26 07:10:16
如图所示的几何体中,ABCD-A1B1C1D1是一个长方体,P-ABCD是一个四棱锥,其中AB=2,BC=3,AA1=2,点P∈平面CC1D1D且PD=PC=
2
(Ⅰ)设B1M=t,则0≤t≤2,以D1为原点,建立空间直角坐标系,
由题意知.D(0,0,2),M(3,2,t),B(3,2,2),
C(0,2,2),P(0,1,3),A(3,0,2),


DM=(3,2,t-2),

PC=(0,1,−1),

DA=(3,0,0),
设平面ADM的法向量

m=(x,y,z),


m•

DM=3x+2y+(t−2)z=0

m•

DA=3x=0,取y=1,得

m=(0,1,
2
2−t),
∵PC∥平面ADM,


PC•

m=1-
2
2−t=0,解得t=0,
∴M点与B1重合时,PC∥平面ADM.
(Ⅱ)∵

AB=(0,2,0),

AP=(-3,1,1),
∴P到AB的距离d1=|

AP|
1−cos2<

AP,

AB>=
11•
1−
1
11=
10,


BC=(-3,0,0),

BP=(-3,-1,1),
∴P到BC的距离d2=|

BP|
1−cos2<

BP,

BC>=
11•
1−
9
11=
2.
∴该几何体的表面积:
S=S四边形A1B1C1D1+2S 四边形AA1D1D+2S 四边形AA1B1B+2S△PBC+S△PAB+S△PDC
=3×2+2×2×2+2×3×2+2×
1
2×3×
2+
1
2×2×
10+
1
2×2×1
=3
2+
10+27.