2022-2023学年四川省绵阳市高一(下)期末数学试卷(含详细答案解析)
展开1.若复数z满足zi=2−i,则z在复平面内对应的点在( )
A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限
2.sin35∘cs65∘−cs35∘sin65∘=( )
A. − 32B. −12C. 12D. 32
3.平面向量a=(sinα,−csα),b=(1,−1),若a//b,则tanα=( )
A. −1B. −2C. 2D. 1
4.已知三条不同的直线a,b,c与三个不同的平面α,β,γ,则下列命题正确的是( )
A. 若a⊂α,a//β,α∩β=b,则a//b
B. 若a//b,a//α,则b//α
C. 若α⊥β,γ⊥β,则α⊥γ
D. 若a⊥b,a⊥c,b⊂α,c⊂α,则a⊥α
5.函数f(x)=sinxcsx+cs2x的最小正周期为( )
A. π4B. π2C. πD. 2π
6.在△ABC中,∠B=60∘,a=2,b= 7,则c=( )
A. 1B. 3C. 4D. 6
7.若平面向量a,b,c两两的夹角相等,且|a|=2,|b|=2,|c|=4,则|a+b+c|=( )
A. 2B. 8C. 2或2 2D. 2或8
8.如图,在三棱锥P−ABC中,△ABC和△ABP均为正三角形,AB=4,二面角P−AB−C的大小为60∘,则异面直线PB与AC所成角的余弦值是( )
A. −18
B. 18
C. −14
D. 14
二、多选题:本题共4小题,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.已知i为虚数单位,则下列说法中正确的是( )
A. 1+i2023=1−i
B. 2+i=tanα+i,则tan(α+45∘)=−3
C. 复数z=a+bi(a,b∈R)的虚部为bi
D. 复数z=a+bi(a,b∈R)为纯虚数的充要条件是a≠0且b=0
10.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则下列正确的是( )
A. φ=−π3
B. 函数f(x)为奇函数
C. 若π4≤x≤π2,则12≤f(x)≤ 32
D. 函数f(x)的图象关于点(7π6,0)成中心对称
11.如图,一个棱长为1的正方体的展开图,如果将它还原成正方体,那么下列选项中正确的是( )
A. AB与CD是异面直线
B. CD//GH
C. AB与平面BCF所成角为60∘
D. 球O与该正方体的六个面均相切,则球O的体积为π6
12.如图,在△ABC中,AD=DB,E是线段BC上的点,且满足BE=2EC,线段CD与线段AE交于点F,则下列结论正确的是( )
A. AE=13AB+23AC
B. 3DF=2CF
C. AF=14AB+12AC
D. 4AF=3AE
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.在一些餐饮店中经常见到用于计时的沙漏,从沙漏的下半部分可抽象出一个高为 3,底面圆半径为1的圆锥,则该圆锥的侧面积为______.
14.已知平面向量a,b满足a=(1, 3),|b|=4,a与b的夹角为120∘,则向量a在向量b上的投影向量为______.
15.若tanα=2,则tan(2α−π4)=______.
16.如图,在正四棱锥P−ABCD中,点E,F分别为侧棱DP,底边BC的中点,平面AEF与DC的延长线交于点M,EM=4,cs∠CPD=38,则该正四棱锥的外接球的表面积为______.
四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.(本小题10分)
摩天轮是游客喜爱的游乐项目之一.红星畅享游乐场的摩天轮最高点距离地面高度为160m,转盘直径为140m,设置有多个座舱,开启后按逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,转动一周大约需要30min,游客甲坐上摩天轮的座舱,开始转动tmin后离地面的高度为Hm,在转动一周的过程中,H关于时间t的函数解析式为H=Asin(ωt−π2)+B(A>0,ω>0).
(1)求A,B和角速度ω的值;
(2)当游客甲从进舱开始,在旋转一周的过程中,他的座舱高度不低于高为55m的建筑物时,求t的取值范围.
18.(本小题12分)
在矩形ABCD中,点F为BC的三等分点(靠近点C),点E在CD边上,△ABE为等边三角形,且AB⋅BE+2BE⋅AE=6.
(1)求|AB|;
(2)求cs⟨AB,AF⟩的值.
19.(本小题12分)
如图,在四棱锥P−ABCD中,AB//CD,CD=2AB,AD⊥平面CDP,BD与AC交于点F,PC=PD,点E为CP的三等分点(靠近点P),点O为CD的中点,连接BO,PO.
(1)求证:AP//平面BDE;
(2)求证:AB⊥BP.
20.(本小题12分)
已知函数f(x)=sinxsin(x+π6)− 34.
(1)当x∈[0,π]时,求函数f(x)的单调递增区间;
(2)将函数f(x)的图象先向左平移π6个单位长度后,再把横坐标伸长为原来的2倍纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象.若g(θ)=13,cs(α+θ)=−1114,且α,θ均为锐角,求csα的值.
21.(本小题12分)
已知点N在△ABC所在平面内,满足NA+NB=CN,AN与BC的交点为D,平面向量m=(1,−1)与n=(acsC−b,c− 3asinC)相互垂直.
(1)求A;
(2)若a=2 3,△ABC的面积为 3,求AD.
22.(本小题12分)
如图,在三棱锥P−ABC中,AB⊥BC,BC⊥PC,BC=2,PC= 6,PA= 5.点D是PB的中点,∠APB=45∘,连接AD,CD.
(1)求证:平面ACD⊥平面ABC;
(2)求点C到平面ABP的距离.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:∵zi=2−i,∴z=2−ii=(2−i)ii2=−1−2i,
∴z在复平面内对应的点(−1,−2)在第三象限.
故选:C.
根据已知条件,结合复数的乘除法原则和复数的几何意义,即可求解.
本题考查了复数的几何意义,以及复数代数形式的乘除法运算,需要学生熟练掌握公式,属于基础题.
2.【答案】B
【解析】解:sin35∘cs65∘−cs35∘sin65∘=sin(35∘−65∘)=sin(−30∘)=−sin30∘=−12.
故选:B.
利用两角差的正弦公式及诱导公式化简求值可得结果.
本题主要考查了两角差的正弦公式及诱导公式的应用,属于基础题.
3.【答案】D
【解析】解:a=(sinα,−csα),b=(1,−1),
∵a//b,
∴−sinα=−csα,解得tanα=1.
故选:D.
利用向量平行即可求出角度α的正切值.
本题主要考查向量平行的性质,属于基础题.
4.【答案】A
【解析】解:若a⊂α,a//β,α∩β=b,由直线与平面平行的性质可得a//b,故A正确;
若a//b,a//α,则b⊂α或b//α,故B错误;
若α⊥β,γ⊥β,则α与γ平行或相交,相交也不一定垂直,故C错误;
若a⊥b,a⊥c,b⊂α,c⊂α,当b与c相交时,a⊥α,否则a与α不一定垂直,故D错误.
故选:A.
由直线与平面平行的性质判断A;
由空间中直线与平面的位置关系判断B;
由垂直于同一平面的两平面的位置关系判断C;
由直线与平面垂直的判定定理判断D.
本题考查空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面位置关系的判定,考查空间想象能力与思维能力,是基础题.
5.【答案】C
【解析】解:因为f(x)=sinxcsx+cs2x=12sin2x+1+cs2x2=12sin2x+12cs2x+12= 22sin(2x+π4)+12,
所以最小正周期T=2π2=π.
故选:C.
将函数解析式化简,利用正弦函数的周期公式可得.
本题考查了二倍角的正余弦公式,两角和的正弦公式,三角函数最小正周期的计算公式,考查了计算能力,属于基础题.
6.【答案】B
【解析】解:由余弦定理得b2=a2+c2−2accsB得7=4+c2−2c,即c2−2c−3=0,
解得c=3或c=−1(舍去).
故选:B.
根据余弦定理直接计算即可.
本题主要考查余弦定理的应用,属于基础题.
7.【答案】D
【解析】解:因为a,b,c两两的夹角相等,所以夹角为0或2π3,
如果夹角为0,
因为|a|=2,|b|=2,|c|=4
所以得到|a+b+c|=|a|+|b|+|c|=8,
如果夹角为2π3,a⋅b=2×2×(−12)=−2,a⋅c=b⋅c=2×4×(−12)=−4,
所以|a+b+c|= a2+b2+c2+2a⋅b+2a⋅c+2b⋅c= 4+4+16−4−8−8=2.
故选:D.
根据题意,三向量两两夹角为0或2π3,当夹角为0时,直接求模,当夹角为2π3时,利用向量求模公式即可求解.
本题主要考查平面向量的数量积,属于中档题.
8.【答案】B
【解析】解:分别取AB,BC,PC的中点Q,M,N,连接PQ,QC,QM,QN,MN,则AC//QM,PB//MN,
所以∠QMN或其补角即为所求,
因为△ABC和△ABP均为正三角形,所以PQ⊥AB,QC⊥AB,且PQ=QC,
所以∠PQC为二面角P−AB−C的平面角,即∠PQC=60∘,
所以△PQC为等边三角形,
因为△ABC和△ABP均为正三角形,且AB=4,所以PQ=QC=2 3,QN=3,QM=MN=2,
在△MNQ中,由余弦定理知,cs∠QMN=MQ2+MN2−QN22MQ⋅MN=4+4−92×2×2=−18,
所以异面直线PB与AC所成角的余弦值是18.
故选:B.
分别取AB,BC,PC的中点Q,M,N,连接PQ,QC,QM,QN,MN,易知AC//QM,PB//MN,从而得∠QMN或其补角即为所求,由二面角的定义,可证∠PQC=60∘,再在△MNQ中,利用余弦定理,即可得解.
本题考查异面直线夹角的求法,利用平移思想,找出异面直线所成的角是解题的关键,考查逻辑推理能力和运算能力,属于基础题.
9.【答案】AB
【解析】解:对于A选项,2023=4×505+3,则i2023=i4×505+3=i3=−i,所以,1+i2023=1−i,A对;
对于B选项,因为2+i=tanα+i,则tanα=2,
所以,tan(α+45∘)=tanα+tan45∘1−tanαtan45∘=2+11−2×1=−3,B对;
对于C选项,复数z=a+bi(a,b∈R)的虚部为b,C错;
对于D选项,复数z=a+bi(a,b∈R)为纯虚数的充要条件是a=0且b≠0,D错.
故选:AB.
利用复数的乘法法则可判断A选项;利用复数相等以及两角和的正切公式可判断B选项;利用复数的概念可判断CD选项.
本题主要考查复数的四则运算,属于基础题.
10.【答案】AD
【解析】解:由函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象知:
A=2,T2=11π12−5π12,则T=π,ω=2πT=2,
所以f(x)=2sin(2x+φ),又点(5π12,2)在图象上,
则sin(5π6+φ)=1,5π6+φ=2kπ+π2,k∈Z即φ=2kπ−π3,k∈Z,
因为|φ|<π2,所以φ=−π3,故A正确;
则f(x)=2sin(2x−π3),因为f(−x)=−2sin(2x+π3),所以f(−x)≠−f(x),故B错误;
因为π4≤x≤π2,所以−π6≤2x−π3≤2π3,−12≤sin(2x−π3)≤1,则−1≤f(x)≤2,故C错误;
又f(7π6)=2sin(2×7π6−π3)=2sin2π=0,所以函数f(x)的图象关于点(7π6,0)成中心对称,故D正确.
故选:AD.
根据函数的部分图象得到f(x)=2sin(2x−π3),再逐项判断.
本题主要考查三角函数的图象与性质,属于基础题.
11.【答案】ABD
【解析】解:将题中的展开图还原成正方体的图形,如图所示,
连接AB,CD,显然AB与CD是异面直线,故A正确;
连接CD,GH,显然CD//GH,故B正确;
连接AG,EF相交于O,因为FB⊥平面AFGE,且AG⊂平面AFGE,
所以AG⊥FB,又因为AG⊥EF,且FB∩EF=F,FB,EF⊂平面BEF,
所以AG⊥平面BEF,则AB与平面BCF所成角为∠ABO,
又因为AO=12AG= 22,AB= 2,OB= 1+( 22)2= 62,
所以sin∠ABO=AOAB= 22 2=12,即∠ABO=30∘,故C错误;
与正方体的六个面均相切的圆的半径为12,则体积为43×π×(12)3=π6,故D正确.
故选:ABD.
根据题意,将展开图还原成正方体,然后逐一判断即可得到结果.
本题主要考查球的体积的求解,属于中档题.
12.【答案】ACD
【解析】解:BE=2EC,
则BE=23BC=23(AC−AB),
故AE=AB+BE=AB+23(AC−AB)=13AB+23AC,故A正确;
BE=2EC,
则AE=13AB+23AC,
由AF与AE共线,
AF=λAE=λ(13AB+23AC)=λ3AB+2λ3AC,
由C、F、D三点共线,得AF=tAD+(1−t)AC=t2AB+(1−t)AC,
则λ3=t22λ3=1−t,解得λ=34t=12,
所以AF=34AE,4AF=3AE,AF=14AB+12AC,故CD正确;
由C、F、D三点共线,得CF=kDF,
即AF−AC=k(AF−AD),化简为(1−k)AF=AC−kAD,
由选项C可得,(1−k)(14AB+12AC)=AC−k2AB,
则1−k4=−k21−k2=1,得k=−1,
所以CF=−DF,即DF=CF,故B错误.
故选:ACD.
根据题意,由平面向量线性运算可得选项A正确;由AF与AE共线,可得AF=λAE=λ3AB+2λ3AC,由C、F、D三点共线,得AF=tAD+(1−t)AC=t2AB+(1−t)AC,由平面向量基本定理解出λ、t的值,可判断选项C、D;由C、F、D三点共线,得CF=kDF,通过转化求出k得值,即可判断选项B错误.
本题主要考查平面向量的基本定理,属于中档题.
13.【答案】2π
【解析】解:圆锥的底面半径是1,高是 3,则圆锥母线长为 12+( 3)2=2,
所以它的侧面积是π×1×2=2π.
故答案为:2π.
求出母线长,利用圆锥侧面积公式求解即可.
本题主要考查圆锥侧面积的求法,考查运算求解能力,属于基础题.
14.【答案】(1,0)或(−12, 32)
【解析】解:因为a=(1, 3),所以|a|= 12+( 3)2=2,
又向量a与b的夹角为120∘,且|b|=4,
所以a⋅b=|a|⋅|b|cs120∘=2×4×(−12)=−4,
所以向量a在向量b上的投影向量为a⋅b|b|×b|b|=−44×b4=−14b.
设b=(x,y),由|b|=4与a⋅b=−4得x+ 3y=−4 x2+y2=4,解得x=−4y=0或x=2y=−2 3,
所以b=(−4,0)或b=(2,−2 3),
所以向量a在向量b上的投影向量为(1,0)或(−12, 32).
故答案为:(1,0)或(−12, 32).
根据数量积的定义求出a⋅b,再根据a在b方向上的投影向量为a⋅b|b|×b|b|计算可得.
本题主要考查投影向量的公式,属于基础题.
15.【答案】7
【解析】解:因为tanα=2,
所以tan2α=2tanα1−tan2α=2×21−22=−43,
所以tan(2α−π4)=tan2α−tanπ41+tan2α⋅tanπ4=−43−11+(−43)=7.
故答案为:7.
利用二倍角正切公式和两角差的正切公式求解.
本题主要考查两角差的正切公式,二倍角的正切公式,考查运算求解能力,属于基础题.
16.【答案】1287π
【解析】解:如图所示,G为正方形ABCD的对角线交点,O为正四棱锥P−ABCD的外接球球心,
设正方形ABCD的边长a,正四棱锥P−ABCD的侧棱为x,
由余弦定理有x2+x2−2×x×x×38=a2,由于x>0,a>0,所以由该式化简得x=2a,
有几何关系可知GC=a 2,所以PG2=(2a)2−(a 2)2=72a2,即PG= 142a,
根据三角形相似性,CM=a,由几何关系得GM2=(a2)2+(3a2)2=52a2,
又PG⊥GM,所以PM2=PG2+GM2=72a2+52a2=6a2,PM= 6a,
由余弦定理得(2a)2=(2a)2+6a2−2×2a× 6acs∠PMD,
所以有(2a)2+6a2+2×2a× 6acs∠PMD=16a2,即4EM2=16a2,
所以EM=2a,又EM=4,所以a=2,所以PG= 142a= 14,GC=a 2= 2,
设PO=r,令r2=( 14−r)+ 22,解得r=8 14,
所以正四棱锥P−ABCD的外接球表面积为4πr2=4π×(8 14)=1287π.
故答案为:1287π.
首先求出正方形ABCD的边长和正四棱锥P−ABCD的侧棱长,而后求出正四棱锥P−ABCD的外接球半径.
本题主要考查立体几何相关知识,求出正方形ABCD的边长是解决本题的关键,属中档题.
17.【答案】解:(1)角速度ω=2π30=π15rad/min,
∴H关于t的函数解析式为H=Asin(π15t−π2)+B(A>0,ω>0).
当游客甲从进舱到最高点所用时为πω=15min.
∴当t=0时,−A+B=20,①
当t=15时,A+B=160.②
由①②解得A=70B=90;
(2)由(1)得H=70sin(π15t−π2)+90.
由题意得70sin(π15t−π2)+90≥55,
整理得70csπ15t≤35,即csπ15t≤12,
解得π3≤π15t≤5π3,即5≤t≤25.
∴当游客甲从进舱开始,在旋转一周的过程中,他的座舱高度不低于高为55m的建筑物时,t的取值范围为[5,25].
【解析】(1)由转动一周大约需要30min可求出角速度ω,由题意可得当t=0时,H=20,当t=15时,H=160,代入函数解析式中可求出A,B;
(2)根据题意得70sin(π15t−π2)+90≥55,解不等式可求得结果.
本题考查三角函数的应用,考查运算求解能力,属于中档题.
18.【答案】解:(1)∵△ABE为等边三角形,AB⋅BE+2BE⋅AE=6,
∴|AB|⋅|BE|cs120∘+2|BE|⋅|AE|cs60∘=6.
又∵|AB|=|BE|=|AE|,
∴|AB|×|AB|×(−12)+2|AB|×|AB|×12=6,
解得|AB|=2 3.
(2)以A为原点,AB,AD所在直线分别为x,y轴,建立如图所示平面直角坐标系xOy,
则A(0,0),B(2 3,0),所以AB=(2 3,0),
又∵BC= 32AB= 32×2 3=3,且点F为BC的三等分点(靠近点C),
∴F(2 3,2),
∴AF=(2 3,2),
∴AB⋅AF=2 3×2 3+2×0=12,
又∵|AF|= (2 3)2+22=4,
∴cs
【解析】(1)利用数量积定义结合题干条件列式计算即可;
(2)建立平面直角坐标系,求出各点的坐标,然后利用数量积夹角的坐标公式求解即可.
本题考查平面向量的夹角与数量积,平面向量的坐标运算等,属于中档题.
19.【答案】解:(1)证明:连接EF,
∵AB//CD,CD=2AB=2,∴AFFC=ABCD=12,
∵点E为CP的三等分点(靠近点P),
∴PEEC=12,∴PEEC=AFFC,∴EF//AP,
又EF⊂平面BDE,AP⊄平面BDE,∴AP//平面BDE.
(2)证明:∵PD=PC,O为CD中点,∴PO⊥CD;
∵AD⊥平面CDP,PO⊂平面CDP,∴PO⊥AD
∵AD∩CD=D,AD,CD⊂平面ABCD,∴PO⊥平面ABCD,
∵AB⊂平面ABCD,∴AB⊥PO;
∵AB//CD,CD=2AB,∴四边形ABOD为平行四边形,
又AD⊥平面CDP,CD⊂平面CDP,∴AD⊥CD,∴四边形ABOD为矩形,
∴AB⊥BO,又BO∩PO=O,BO,PO⊂平面BOP,∴AB⊥平面BOP,
又BP⊂平面BOP,∴AB⊥BP.
【解析】(1)根据平行线分线段成比例可证得EF//AP,由线面平行的判定可证得结论;
(2)根据等腰三角形三线合一性质、线面垂直的性质与判定可得PO⊥平面ABCD,进而得到AB⊥PO;易证得四边形ABOD为矩形,可得AB⊥BO;由线面垂直的判定与性质可证得结论.
本题考查线面平行与线线垂直相关知识,属于基础题.
20.【答案】解:(1)f(x)=sinx(sinxcsπ6+csxsinπ6)− 34
= 32sin2x+12sinxcsx− 34= 32×1−cs2x2+14sin2x− 34
=14sin2x− 34csx=12(12sin2x− 32csx)=12sin(2x−π3),
由−π2+2kπ≤2x−π3≤π2+2kπ,k∈Z,得−π6+2kπ≤2x≤5π6+2kπ,
即−π12+kπ≤x≤5π12+kπ,k∈Z.
因为x∈[0,π],所以函数f(x)的单调递增区间为[0,5π12],[11π12,π].
(2)先将函数f(x)=12sin(2x−π3)的图象向左平移π6个单位得函数y=12sin2x,
再横坐标伸长为原来的2倍得函数g(x)=12sinx.
因为g(θ)=12sinθ=13,所以sinθ=23,csθ= 53.
又cs(α+θ)=−1114,且α,θ均为锐角,所以sin(α+θ)=5 314.
所以csα=cs[(α+θ)−θ]=cs(α+θ)csθ+sin(α+θ)sinθ
=−1114× 53+5 314×23=10 3−11 542.
【解析】(1)利用三角恒等变换化简函数,然后代入正弦函数单调增区间结论结合已知范围求解;
(2)利用图象变换法则求出y=g(x),进一步求出sinθ,csθ,再利用两角差余弦公式求解即可.
本题主要考查三角函数的图象与性质,属于基础题.
21.【答案】解:(1)由向量m=(1,−1)与n=(acsC−b,c− 3asinC)相互垂直得,acsC−b−c+ 3asinC=0,
由正弦定理得sinAcsC−sinB−sinC+ 3sinAsinC=0,
∵A+B+C=π,∴B=π−(A+C),
∴sinAcsC−sin(A+C)−sinC+ 3sinAsinC=0,
即sinAcsC−(sinAcsC+csAsinC)−sinC+ 3sinAsinC=0,
∴( 3sinA−csA−1)sinC=0,
∵0
∴2( 32sinA−12csA)=1,∴2sin(A−π6)=1,
即sin(A−π6)=12.
∵0(2)由S△ABC=12bcsinA= 34bc= 3,得bc=4,
由余弦定理csA=b2+c2−a22bc=b2+c2−128=12,得b2+c2=16,
∵NA+NB=CN,∴NA+NB+NC=0,即点N为△ABC的重心,
∴点D是BC的中点,∴AD=12(AB+AC),
∴AD2=14(AB2+AC2+2AB⋅AC)=14(c2+b2+2bccsA)=14×(16+4)=5,
∴AD=|AD|= 5.
【解析】(1)利用向量垂直的坐标运算得acsC−b−c+ 3asinC=0,利用正弦定理及辅助角公式化简得sin(A−π6)=12,求解即可;
(2)根据面积公式得bc=4,由余弦定理求得b2+c2=16,利用向量运算及数量积求模公式求解即可.
本题主要考查了向量的数量积运算,考查了正弦定理和余弦定理在解三角形中的应用,属于中档题.
22.【答案】证明:(1)取AC的中点为点O,连接DO,BO.
∵BC=2,PC= 6,BC⊥PC,∴在Rt△PCB中,PB= PC2+BC2= 10.
在△PAB中,PA= 5,∠APB=45∘,由余弦定理得AB2=AP2+BP2−2AP⋅BPcs45∘,
代入解得AB= 5.∴AP2+AB2=BP2,即△PAB为等腰直角三角形,∴PA⊥AB.
∵点D是PB的中点,∴AD=CD= 102,∴DO⊥AC.
∵AB⊥BC,∴BO=12AC=32.
在△BOD中,DO= AD2−AO2= ( 102)2−(32)2=12,BO=32,BD= 102,
∴DO2+BO2=BD2,即DO⊥BO.
又AC,BO在平面ABC内,AC∩BO=O,∴DO⊥平面ABC.
又DO⊂平面ACD,∴平面ACD⊥平面ABC.
解:(2)记点C到平面ABP的距离为d,S△PAB=12AB⋅AP=12× 5× 5=52,
则VC−PAB=13S△PAB⋅d=56d.
由(1)知DO⊥平面ABC,所以点P到平面ABC的距离为h=2OD=2×12=1,
又S△ABC=12AB⋅BC=12× 5×2= 5,∴VP−ABC=13S△ABC⋅h=13× 5×1= 53,
由VC−PAB=VP−ABC,得56d= 53,解得d=2 55.
∴点C到平面ABP的距离为2 55.
【解析】(1)取AC的中点为点O,连接DO,BO,利用等腰三角形性质求得DO⊥AC,利用勾股定理得DO⊥BO,从而利用线面垂直证面面垂直即可;
(2)利用等体积法求解距离即可.
面面垂直的证明,一般利用线面垂直的判定定理,即从线线垂直出发给予证明,而线线垂直的寻找与论证,往往从两个方面进行,一是利用线面垂直的判定与性质定理,将垂直条件进行多次转化,二是利用平面几何知识,如等腰三角形底面上的中线也是高线.
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