在四棱锥 $P-ABCD$ 中,$\overrightarrow {AB}=(4,-2,3),\overrightarrow {AD}=(-4,1,0),\overrightarrow {AP}=(-6,2,-8)$,则这个四棱锥的高 $h=$ \((\qquad)\)
【难度】
【出处】
2008年全国高中数学联赛山东省预赛
【标注】
【答案】
B
【解析】
设该四棱锥的高为 $PH,\overrightarrow {PH}=(x,y,z)$,则\[\begin{split}\overrightarrow {PH}\cdot \overrightarrow {AB}&=4x-2y+3z=0,\\ \overrightarrow {PH}\cdot \overrightarrow {AD}&=-4x+y=0, \end{split}\]解得 $y=4x,z=\dfrac 43x$.因此$$\overrightarrow {PH}=\left(x,4x,\dfrac 43s \right).$$此时应用$$(\overrightarrow {AP}-\overrightarrow {PH})\cdot \overrightarrow {PH}=\overrightarrow {AP}\cdot \overrightarrow {PH}-|\overrightarrow {PH}|^2=0.$$由于\[\begin{split}\overrightarrow {AP}\cdot \overrightarrow {PH}&=-6x+8x-\dfrac {32}{3}x=-\dfrac {26}{3}x,\\|\overrightarrow {PH}|^2&=x^2+16x^2+\dfrac {16}{9}x^2=\dfrac {169}{9}x^2, \end{split}\]所以有 $-\dfrac {26}3x-\dfrac {169}9x^2=0$.解得 $x=0$(舍去),$x=-\dfrac 6{13}$.因此\[\begin{split} h&=|\overrightarrow {PH}|\\&=\sqrt {x^2+16x^2+\dfrac {16}9x^2}\\&=|x|\cdot \sqrt {\dfrac{169}{9}}\\&=\dfrac 6{13}\cdot \dfrac {13}{3}\\&=2. \end{split}\]故选B.
题目
答案
解析
备注