如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,侧棱AA1=2,D,E分别为CC1与A1B的中点,点E在平面ABD上的射影是△AB

发布时间:2020-08-04 18:07:23

如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,侧棱AA1=2,D,E分别为CC1与A1B的中点,点E在平面ABD上的射影是△ABD的重心
(Ⅰ)求证:DE∥平面ACB;
(Ⅱ)求A1B与平面ABD所成角的正弦值.

网友回答

(Ⅰ)证明:如图,取AB中点F,连接EF,FC,
又因为E为A1B的中点,
所以EF∥A1A,,
又DC∥A1A,
所以四边形DEFC为平行四边形
则ED∥CF,因为ED?平面ABC,FC?平面ABC,
所以ED∥平面ABC;
(Ⅱ)解:过E作EH⊥DF于H,连结HB,
由CC1⊥平面ABC,AB?平面ABC,所以CC1⊥AB,
由AC=BC,AF=FB,所以AB⊥CF,
又CF∩CD=C,CF,CD?平面DEFC,
所以AB⊥平面DEFC,EH?平面DEFC,所以AB⊥EH,
又EH⊥DF,DF∩AB=F,AB,DF?平面ABD,所以EH⊥平面ABD,
所以∠EBH为A1B与平面ABD所成角的平面角,
因为H为△ABD的重心,在Rt△DEF中,
所以得,
得,所以A1B与平面ABD所成角的正弦值为.
解析分析:(Ⅰ)求证直线DE平行于平面ABC,可利用线面平行的判定定理,因此想到在平面ABC内找到一条与DE平行的直线即可,根据E为A1B的中点,所以可取AB的中点F,根据三角形中位线知识证出四边形DEFC为平行四边形,从而得到DE∥CF,则问题得证;(Ⅱ)连接DF,在平面EFD内过E作EH⊥DF于H,通过证明AB垂直于平面EFD得到AB⊥EH,从而说明EH垂直于平面ABD,得到∠EBH为A1B与平面ABD所成角,在直角三角形EHB中可求该角的正弦值.

点评:本题考查了直线与平面平行的判定,考查了直线与平面所成的角,解答此题的关键是创设线面平行的条件,求解线面角时,找角是关键,必须注意的是找出的角要落在易于求解的三角形中.此题是中档题.
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