(5分)已知菱形 A B C D 中, A B=2, A=…——2008 高考数学第 16 题答案解析

2008_旧全国 I 卷 (2008·文)

2008 全国 第 16 题 填空题 区分题
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16.(5分)已知菱形 $A B C D$ 中,$A B=2, \angle A=120^{\circ}$ ,沿对角线 $B D$ 将 $\triangle A B D$ 折起,使二面角 $A-B D-C$ 为 $120^{\circ}$ ,则点 $A$ 到 $\triangle B C D$ 所在平面的距离等于 $\underline{\frac{\sqrt{3}}{2}}$ —。

参考答案$\frac{\sqrt{3}}{2}$

完整解析 · 逐步详解

【考点】MJ:二面角的平面角及求法; MK :点、线、面间的距离计算.
【专题】11:计算题;16:压轴题.
【分析】本题考查了立体几何中的折叠问题,及定义法求二面角和点到平面的距离,我们由已知菱形 $A B C D$ 中,$A B=2, \angle A=120^{\circ}$ ,沿对角线 $B D$ 将 $\triangle A B D$ 折起 ,使二面角 $A-B D-C$ 为 $120^{\circ}$ ,及菱形的性质:对角线互相垂直,我们易得: $\angle A O C$ 即为二面角 $A-B D-C$ 的平面角,解 $\triangle A O C$ 后,$O C$ 边的高即为 $A$ 点到平面 BCD 的距离.

【解答】解:已知如下图所示:

设 $A C \cap B D=O$ ,则 $A O \perp B D, C O \perp B D$ ,
$\therefore \angle A O C$ 即为二面角 $A$-BD-C的平面角
$\therefore \angle A O C=120^{\circ}$ ,且 $A O=1$ ,
$\therefore \mathrm{d}=1 \times \sin 60^{\circ}=\frac{\sqrt{3}}{2}$

故答案为:$\frac{\sqrt{3}}{2}$
【点评】根据二面角的大小解三角形,一般先作出二面角的平面角.此题是利用二面角的平面角的定义作出 $\angle A O C$ 为二面角 $A-B D-C$ 的平面角,通过解 $\angle A O C$ 所在的三角形求得 $\angle A O C$ .其解题过程为:作 $\angle A O C \rightarrow$ 证 $\angle A O C$ 是二面角的平面角 → 利用 $\angle A O C$ 解三角形 $A O C$ ,简记为"作、证、算".

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