1. 计算三棱锥 $P-ABD$ 的体积
由题意可知,阳马 P−ABCD 中,侧棱 PA⊥ 底面 ABCD,且 PA=1,AB=AD=2。
因为底面 ABCD 为长方形且相邻两边 AB=AD=2,故底面为正方形,所以 △ABD 是直角三角形,其面积为:
S△ABD=21×AB×AD=21×2×2=2.
因此,三棱锥 P−ABD 的体积为:
VP−ABD=31×S△ABD×PA=31×2×1=32.
2. 计算 $\triangle PBD$ 的各边长及面积
在直角 △ABD 中,由勾股定理得:
BD=AB2+AD2=22+22=22.
因为 PA⊥ 底面 ABCD,所以 PA⊥AB,PA⊥AD。
在直角 △PAB 和直角 △PAD 中,由勾股定理得:
PB=PA2+AB2=12+22=5,
PD=PA2+AD2=12+22=5.
因此,△PBD 是以 PB=PD=5,BD=22 为边的等腰三角形。
设 BD 的中点为 M,连接 PM,则 PM⊥BD。
在直角 △PMB 中,BM=21BD=2,由勾股定理得:
PM=PB2−BM2=(5)2−(2)2=3.
所以 △PBD 的面积为:
S△PBD=21×BD×PM=21×22×3=6.
3. 利用等体积法求出点 $A$ 到平面 $PBD$ 的距离
设点 A 到平面 PBD 的距离为 h。
利用三棱锥的体积不随顶点和底面的转换而改变(等体积法),可得:
VA−PBD=VP−ABD
即:
31×S△PBD×h=32
代入 S△PBD=6,得:
31×6×h=32⟹h=62=36.
因此,点 A 到平面 PBD 的距离为 36。
选项B符合题意。