如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,CA=CB=CC1=2,M是BC的中点.(I)求证:A1C∥平面AB1M;(Ⅱ)求二面角B-AB1-M的大小

发布时间:2020-07-31 09:14:41

如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,CA=CB=CC1=2,M是BC的中点.
(I)求证:A1C∥平面AB1M;
(Ⅱ)求二面角B-AB1-M的大小.

网友回答

证明:(I)连接A1B,交AB1于P点,
则P是A1B的中点,
又M是BC的中点
则PM∥A1C
又∵PM?平面AB1M,A1C?平面AB1M
∴A1C∥平面AB1M;
(Ⅱ)在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,
以C为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系
∵CA=CB=CC1=2,M是BC的中点
则A(2,0,0),B(0,2,0),M(0,1,0),B1(0,2,2),
则=(-2,1,0),=(-2,2,2),=(-2,2,0)
设平面AB1M的法向量为=(x,y,z)
则,即
令x=1,则=(1,2,-1)
设平面AB1B的法向量为=(a,b,c)
则,即
令a=1,则=(1,1,0)
∵cos<,>==
∴二面角B-AB1-M的大小为30°
解析分析:(I)连接A1B,交AB1于P点,由平行四边形对角线互相平分及M是BC的中点,结合三角形中位线定理可得PM∥A1C,进而由线面平行的判定定理得到A1C∥平面AB1M;(Ⅱ)以C为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,分别求出平面AB1M的法向量和平面AB1B的法向量,代入向量夹角公式,可求二面角B-AB1-M的大小

点评:本题考查的知识点是线面平行的判定及二面角的求解,其中(1)的关键是证得PM∥A1C,(2)的关键是建立空间直角坐标系,将二面角问题转化为向量夹角问题.
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