本题导读

本题考查正四棱柱的结构特征、直线与平面所成的角。核心在于正确理解题意并选用恰当方法求解。

📌【题干】

Question

(2009年北京卷(理)) 若正四棱柱 的底面边长为 1, 与底面 成 角,则 到底面 的距离为 ()

A.        B. 1       C.        D.

🔍【思路分析】

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  1. 根据正四棱柱的性质,侧棱垂直于底面,确定 在底面 上的射影为 ,从而明确线面角 。
  2. 在 中,由底面边长 及正切值求出高 。
  3. 依据平行性质,上底面上的线段 到底面 的距离等于该正四棱柱的高 。

✅【答案】

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D

✍【详细解析】

Abstract

解:在正四棱柱 中,侧棱 底面 。 所以斜线 在底面 上的射影为 。 根据斜线与平面所成角的定义, 即为 与底面 所成的角,则 。 因为底面边长为 1,所以 。 在 中, : 因为上底面 下底面 ,且 平面 , 所以线段 到底面 的距离即为两平行底面间的距离,等于正四棱柱的高 。 故该距离为 。 故选 D

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:正四棱柱的定义与侧棱性质;直线与平面所成角的投影找法。
  2. 核心方法:直角三角形边角边计算法。
  3. 避坑指南:容易被题目中的 误导去求底面中心或者对角线的长度,实际上只需要看清空间平行关系,线面距离直接等价于侧棱长。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 源自教材中立体几何多面体基本性质及空间距离度量的例题变形。
  2. 结论推广: 在任意直棱柱中,上底面内的任意几何图形(点、线段、区域)到下底面的空间距离恒等于该直棱柱的侧棱长。

🔗【关联脉络】

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