1 . 在三棱锥中，平面，是上一点，且，连接与，为中点.

(1)过点的平面平行于平面且与交于点，求；
(2)若平面平面，且，求点到平面的距离.

2 . 日常生活中，较多产品的包装盒呈正四棱柱状，比如月饼盒.烘焙店在售卖月饼时，为美观起见，通常会用彩绳对月饼盒做一个捆扎，常见的捆扎方式有两种，如图（A）、（B）所示，并配上花结.

   

图（A）中，正四棱柱的底面是正方形，且，.
(1)若，记点关于平面的对称点为，点关于直线的对称点为.
（ⅰ）求线段的长；
（ⅱ）求直线与平面所成角的正弦值.
(2)据烘焙店的店员说，图（A）这样的捆扎不仅漂亮，而且比图（B）的十字捆扎更节省彩绳.你同意这种说法吗？请给出你的理由.（注意，此时、、、、、、、这8条线段可能长短不一）

3 . 如图，已知异面直线、，为、的公垂线段，、分别为、上的任意一点，为线段上的向量，求证：．
   

4 . 如图，边长为4的两个正三角形，所在平面互相垂直，E，F分别为BC，CD的中点，点G在棱AD上，，直线AB与平面相交于点H.

(1)从下面两个结论中选一个证明：①；②直线HE，GF，AC相交于一点；
注：若两个问题均作答，则按第一个计分.
(2)求直线BD与平面的距离.

5 . 证明：两异面直线分别在直二面角的两个平面内，与棱成角，且它们与棱的交点距离为，则两异面直线间的距离为．

6 . 如图，将圆沿直径折成直二面角，已知三棱锥的顶点在半圆周上，在另外的半圆周上，.

(1)若，求证： ；
(2)若，，直线与平面所成的角为，求点到直线的距离.

7 . 正方体中，，点在线段上.

(1)当时，求异面直线与所成角的取值范围；
(2)已知线段的中点是，当时，求三棱锥的体积的最小值.

8 . 若非零向量所在直线垂直于平面，则称垂直于平面；垂直于平面的任一非零向量，称为平面的法向量；垂直于平面且长度为1的向量，叫做平面的单位法向量．运用上述概念，试解答下列问题：
(1)直线PA斜交平面于，点在直线PA上，是垂直于平面的单位法向量，试叙述的几何意义．
(2)在长方体中，，求到平面的距离．
(3)在正方体中，、分别为，的中点，且正方体的棱长为2．
①求证：平面平面；
②求三棱锥的体积．

9 . （1）写出点到直线（不全为零）的距离公式;
（2）当不在直线l上，证明到直线距离公式.
（3）在空间解析几何中，若平面的方程为：（不全为零），点，试写出点P到面的距离公式（不要求证明）

10 . 如图所示，正方体的棱长为3，动点在底面正方形内，且与两个定点，的距离之比为．

(1)求动点的轨迹方程，并说明轨迹的形状；
(2)求动点到平面的距离的取值范围．