如图所示,直三棱柱ABC-A1B1C1中,已知∠ABC=90°,AB=4,BC=4,BB1=3,M、N分别是B1C1和AC的中点.
(1)求异面直线AB1与BC1所成的角;
(2)求MN的长;
(3)求MN与底面ABC所成的角.
网友回答
解:(1)过C作CD∥AB,过A作AD∥CB,交CD于D,连接C1D,
∵B1C1∥BC,B1C1=BC,BC∥AD,BC=AD,
∴四边形ADC1B1为矩形,且AB1∥C1D,
∴∠BC1D为异面直线AB1与BC1所成的角或其补角.由已知条件和余弦定理可得.
∴异面直线AB1与BC1所成的角为.
(2)取BC的中点P,连接MP、NP,则MP∥BB1,
∴MP⊥平面ABC,又NP?平面ABC,
∴MP⊥NP.,MP=3,
∴.
(3)由(2)知,MN与底面所成的角为∠MNP,且NP=2,
,.
解析分析:(1)过C作CD∥AB,过A作AD∥CB,交CD于D,连接C1D,易得四边形ADC1B1为矩形,即∠BC1D为异面直线AB1与BC1所成的角或其补角,根据余弦定理易得到异面直线AB1与BC1所成的角;(2)取BC的中点P,连接MP、NP,根据三角形中位线定理,得MP∥BB1,则MP⊥平面ABC,解三角形MNP即可得到MN的长;(3)由(2)的结论,MN与底面所成的角为∠MNP,解三角形MNP即可得到MN与底面ABC所成的角.
点评:本题考查的知识点是直线与平面所成的角,异面直线及其所成的角,根据线面夹角及异面直线夹角的定义,求出线面夹角及异面直线夹角的平面角是解答本题的关键.