直三棱柱A1B1C1-ABC的三视图如图所示,D、E分别为棱CC1和B1C1的中点.?(1)求点B到平面A1C1CA的距离;(2)求二面角B-A1D-A的余弦值;(3

发布时间:2020-07-31 16:26:43

直三棱柱A1B1C1-ABC的三视图如图所示,D、E分别为棱CC1和B1C1的中点.
?
(1)求点B到平面A1C1CA的距离;
(2)求二面角B-A1D-A的余弦值;
(3)在AC上是否存在一点F,使EF⊥平面A1BD,若存在确定其位置,若不存在,说明理由.

网友回答

解:(1)由已知得:CA=CB=CC1=2,∠ACB=90°
∴BC⊥AC
∴BC⊥平面A1C1CA
∴点B到平面A1C1CA的距离为2(3分)
(2)如图建立空间直角坐标系
则B(0,2,0)D(0,0,1)A1(2,0,2)
=(-2,0,-1),=(-2,2,-2),
设平面A1DB的法向量为
则即
∴(6分)
而平面ACC1A1的法向量为
=
∴二面角B-A1D-A的大小为(8分)
(3)存在F为AC的中点,使EF⊥平面A1BD
设F(x,0,0),由E(0,1,2)得若EF⊥平面A1BD,则由得x=1
∴F为AC的中点
∴存在F为AC的中点,使EF⊥平面A1BD(12分)

解析分析:(1)由已知中的三视图,我们可以判断直三棱柱A1B1C1-ABC中CA=CB=CC1=2,∠ACB=90°,则BC⊥平面A1C1CA,则BC长即为点B到平面A1C1CA的距离;(2)由C为坐标原点建立空间直角坐标系,分别求出平面A1DB的法向量及面ACC1A1的法向量后,代入向量夹角公式,即可得到二面角B-A1D-A的余弦值;(3)设F(x,0,0),由E(0,1,2),可求出向量,则为平面A1BD的一个法向量,由此构造方程,求出x值,即可得到F点的位置.

点评:本题考查的知识点是用空间向量求平面间的夹角,由三视图还原实物图,及空间点到平面距离的运算,(1)的关键是证得BC⊥平面A1C1CA,(2)的关键是建立空间坐标系,将二面角问题转化为向量夹角,(3)的关键是根据已知条件构造关于x的方程.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!