Question

在平面角为60°的二面角α-l-β内有一点P，P到α、β的距离分别为PC=2cm，PD=3cm，则P到棱l的距离为    ．

Answer

设过P，C，D的平面与l交于Q点，可以证出l⊥面PCQD于Q，∠DQC是二面角α-l-β的平面角，PQ是P到l的距离．且PQ是△PDC的外接圆的直径，在△PCD中利用余弦定理求出CD，最后根据正弦定理可求出PQ，从而求出点P到直线l的距离．
【解析】
设过P，C，D的平面与l交于Q点．
由于PC⊥平面α，l⊂平面M，则PC⊥l，
同理，有PD⊥l，∵PC∩PD=P，
∴l⊥面PCQD于Q．
又 DQ，CQ，PQ⊂平面PCQD
∴DQ⊥l，CQ⊥l．
∴∠DQC是二面角α-l-β的平面角．
∴∠DQC=60°
且PQ⊥l，所以PQ是P到l的距离．
在平面图形PCQD中，有∠PDQ=∠PCQ=90°
∴P、A、Q、B四点共圆，也为△PDC的外接圆，且PQ是此圆的直径．
在△PCD中，∵PC=2cm，PD=3cm，∠CPD=180°-60°=120°，
由余弦定理得 CD2=PC2+PD2-2PC•PDcos120°
=9+4-2×3×2×（）=19，CD=
在△PDC 中，根据正弦定理=2R=PQ，代入数据得出PQ==
∴点P到直线l的距离为
故答案为：