如图,已知三棱柱ABC-A1B1C1的各棱长均为2,P是BC的中点,侧面ACC1A1⊥底面ABC,且侧棱AA1与底面AB

如图,已知三棱柱ABC-A1B1C1的各棱长均为2,P是BC的中点,侧面ACC1A1⊥底面ABC,且侧棱AA1与底面ABC所成的角为60°.
(Ⅰ)证明:直线A1C∥平面AB1P;
(Ⅱ)求直线AB1与平面ACC1A1所成角的正弦值.
csi2 1年前 已收到1个回答 举报

eqss 幼苗

共回答了17个问题采纳率:88.2% 举报

解题思路:(Ⅰ)连接A1B交AB1于Q,则Q为A1B中点,连接PQ,证出PQ∥A1C后即可证出直线A1C∥平面AB1P;
(Ⅱ)取A1C1中点M,连B1M、AM,则B1M⊥A1C1,B1M⊥平面ACC1A1.∠B1AM为直线AB1与平面ACC1A1所成的角. 再得出∠A1AC为AA1与平面ABC所成的角,即∠A1AC=60°,在Rt△B1MA中求解即可.

(Ⅰ)连接A1B交AB1于Q,
则Q为A1B中点,连接PQ,
∵P是BC的中点,∴PQ∥A1C.…(4分)
∵PQ⊂平面AB1P,A1C⊄平面AB1P,
∴A1C∥平面AB1P.…(6分)
(Ⅱ)取A1C1中点M,连B1M、AM,
则B1M⊥A1C1
∵平面ACC1A1⊥平面ABC,
∴平面ACC1A1⊥平面A1B1C1
∴B1M⊥平面ACC1A1
∴∠B1AM为直线AB1与平面ACC1A1所成的角.…(9分)
在正△A1B1C1中,边长为2,M是A1C1中点,∴B1M=
3.…(10分)
∵面ACC1A1⊥平面ABC,
∴∠A1AC为AA1与平面ABC所成的角,即∠A1AC=60°. …(11分)
在菱形ACC1A1中,边长为2,∠A1AC=60°,M是A1C1中点,
∴AM2=22+12-2×2×1×cos120°=7,∴AM=
7.…(12分)
在Rt△B1MA中,B1M=
3,AM=
7,从而AB1=
10.
∴sin∠B1AM=
BM
AB=

30
10.
∴直线AB1与平面ACC1A1所成角的正弦值为

30
10. …(14分)

点评:
本题考点: 直线与平面所成的角;直线与平面平行的判定.

考点点评: 本题考查空间直线和平面平行关系的判定,线面角的定义及求解.考查空间想象能力、推理论证能力,计算能力.

1年前

5
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.023 s. - webmaster@yulucn.com