解答题如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥AC,AB=AC=AA1=2,E是BC的中点.
(1)求四棱锥C-A1B1BA的体积;
(2)求异面直线AE与A1C所成的角.
网友回答
解:(1)∵AA1⊥平面ABC,AC?平面ABC,∴AC⊥AA1
结合AB⊥AC,AB∩AA1=A,可得AC⊥平面A1B1BA
∴四棱锥C-A1B1BA的体积为
V==×2×2×2=
(2)取B1C1的中点E1,连A1E1,E1C,
∵AE∥A1E1,∴∠E1A1C或其补角是异面直线AE与A1C所成的角
∵AC=AB=AA1=2,
∴Rt△A1B1C1中,,正方形AA1C1C中,,
∴Rt△CC1E1中,,
因此,在△M1E1C中,.?
∴异面直线AE与A1C所成的角为.解析分析:(1)根据线面垂直的判定与性质,可证出AC⊥平面A1B1BA,所以AC是四棱锥C-A1B1BA的高,再结合锥体体积公式和题中所给数据,可求出四棱锥C-A1B1BA的体积.(2)取B1C1的中点E1,连A1E1,E1C,根据棱柱的性质可得AE∥A1E1,得异面直线A1E1与A1C所成的角是AE和A1C所成的锐角或直角,再根据直棱柱的性质算出△M1E1C的各边长,最后在△M1E1C中利用余弦定理,可算出∠E1A1C的余弦,即得异面直线AE与A1C所成的角.点评:本题给出直三棱柱,叫我们求异面直线所成角并且求四棱锥的体积,着重考查了直棱柱的性质、异面直线所成角和体积的求法等知识,属于基础题.