如图,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1=4,AB=2,M是AC的中点,点N在AA1上,.(Ⅰ)求BC1与侧面ACC1A1所成角的正弦值;(Ⅱ)证明MN⊥BC1

发布时间:2020-07-31 13:48:29

如图,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1=4,AB=2,M是AC的中点,点N在AA1上,.
(Ⅰ)求BC1与侧面ACC1A1所成角的正弦值;
(Ⅱ)证明MN⊥BC1;
(Ⅲ)求二面角C-C1B-M的大小.

网友回答

解:(Ⅰ)在正三棱柱ABC-A1B1C1中,CC1⊥平面ABC
∴CC1⊥BM,又M是正△ABC边AC的中点,
∴BM⊥AC,
∵CC1∩AC=C
∴BM⊥平面ACC1A1
∴∠BC1M为BC1与侧面ACC1A1所成角

∴sin∠BC1M=(5分)
(Ⅱ)证明:依题意得,,
因为MN2+C1M2=C1N2
∴MN⊥C1M由(Ⅰ)知BM⊥MN,而C1M∩BM=M,
所以MN⊥平面BC1M
所以MN⊥BC1(9分)
(Ⅲ)过C作CP⊥C1M于P,作CQ⊥C1B于Q,连接PQ
∵BM⊥平面ACC1A1
∴平面BMC1⊥平面ACC1A1
∴CP⊥平面BMC1,(11分)
又∵CQ⊥C1B
∴PQ⊥C1B
∴∠PQC是所求二面角C-C1B-M的平面角
∵,

∴二面角C-C1B-M的大小为(14分)
解析分析:(Ⅰ)在正三棱柱ABC-A1B1C1中,取M为AC的中点,可证得∠BC1M为BC1与侧面ACC1A1所成角.(II)证明MN垂直面BMC1,用线面垂直依据线面垂直的定义证线线垂直.(III)过C作CP⊥C1M于P,作CQ⊥C1B于Q,连接PQ,证明角CQP为二面角的平面角,由题设条件知,欲证CP垂直于C1B,可通过证CP垂直于C1BM来求证,

点评:考查线面角的求法,利用线面垂直证线线垂直,求二角角,本题考查 的是立几中的重点知识,基本技能.
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