如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=6,D,E分别是AC,AB上的点,且DE∥BC,DE=2,将△A

如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=6,D,E分别是AC,AB上的点,且DE∥BC,DE=2,将△ADE沿DE折起到△A1DE的位置,使A1C⊥CD,如图2.
(1)求证:A1C⊥平面BCDE;
(2)若M是A1D的中点,求CM与平面A1BE所成角的大小;
(3)线段BC上是否存在点P,使平面A1DP与平面A1BE垂直?说明理由.
raul324 1年前 已收到2个回答 举报

qwertqt 幼苗

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图呢?懒得画啊!

1年前

1

Ψ毛毛虫Ψ 幼苗

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证明:
①∵DE∥CB  BC⊥AC 
∴DE⊥A1D DE⊥CD
∴DE⊥平面A1CD(如果一条直线垂直于一个平面的两条相交直线,那么这条直线垂直于这个平面)
∴DE⊥A1C(如果一条直线垂直于一个平面,那么这条直线垂直于这个平面的任何一条直线)
∵A1C⊥CD(已知)     又A1C⊥DE(已证)
∴A1C⊥平面BCDE(如果一条直线垂直于一个平面的两条相交直线,那么这条直线垂直于这个平面)
②要求的CM与平面A1BE所成的夹角,就是设法求出CM在平面A1BE上的射影与它的夹角,由于CM在图形上没与平面A1BE直接相交,所以不容易求出它的交角,可以通过平移它,再设法求出它的射影来解决
在平面A1DE上作MN∥DE
∵DE∥BC
∴MN∥BC
由两条平行直线可以确定一个平面定理可知,故可在这个平面上作出NR∥MC
由于要求的三棱锥R-A1BE的顶点R在平面A1BE的射影(或者它的高)不容易,所以采用换顶求高法,先求出它的体积,再求出它的射影长和这条CM斜线长就可以求出它的角的正弦值了。
∵V三棱锥R-A1BE=V三棱锥A1-BER=1/3×A1C×S△BER
=1/3×2√3×1/2×2×2=4/3√3
∴V三棱锥R-A1BE= 1/3×S△A1BE×h=4/3√3
h=4√3/S△A1BE
可以求出  BE=√5   A1E=√20   A1B=√21
∵以上三个无理数组成的三角形若用一般公式(如海伦公式)求面积不易求
∴ 借助三角函数公式求面积 S△A1BE=1/2×A1E×EB×sin∠A1EB
先用余弦定理可以求出 cos∠A1EB=1/5
利用正弦和余弦关系得 sin∠A1EB=2/5√6
代入S△A1BE=1/2×√5×√20×2/5√6=2√6

∴h=4√3/S△A1BE=4√3÷2√6=√2
设R在△A1BE上的射影为H
∴ sin∠RNH=h:RN = √2 ÷2=1/2√2
所以所求的 CM与平面A1BE所成的夹角 是arc sin 1/2√2 =45度

1年前

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