(2008•北京)如图,在三棱锥P-ABC中,AC=BC=2,∠ACB=90°,AP=BP=AB,PC⊥AC.
1个回答

(Ⅰ)取AB中点D,连接PD,CD.

∵AP=BP,∴PD⊥AB.

∵AC=BC,∴CD⊥AB.

∵PD∩CD=D,∴AB⊥平面PCD.

∵PC⊂平面PCD,∴PC⊥AB.

(Ⅱ)∵AC=BC,AP=BP,∴△APC≌△BPC.

又PC⊥AC,∴PC⊥BC.

又∠ACB=90°,即AC⊥BC,且AC∩PC=C,∴BC⊥平面PAC.

取AP中点E.连接BE,CE.

∵AB=BP,∴BE⊥AP.

∵EC是BE在平面PAC内的射影,∴CE⊥AP.

∴∠BEC是二面角B-AP-C的平面角.

在△BCE中,BC=2,BE=

3

2AB=

6,CE=

2

cos∠BEC=

3

3.∴二面角B-AP-C的大小arccos

3

3.

(Ⅲ)由(Ⅰ)知AB⊥平面PCD,∴平面APB⊥平面PCD.

过C作CH⊥PD,垂足为H.

∵平面APB∩平面PCD=PD,∴CH⊥平面APB.

∴CH的长即为点C到平面APB的距离.

由(Ⅰ)知PC⊥AB,又PC⊥AC,且AB∩AC=A,∴PC⊥平面ABC.

∵CD⊂平面ABC,∴PC⊥CD.

在Rt△PCD中,CD=

1

2AB=

2,PD=

3

2PB=

6,

∴PC=

PD2−CD2=2.∴CH=

PC•CD

PD=

2

3

3.

∴点C到平面APB的距离为

2

3

3.