如图,三棱柱A1B1C1-ABC中,平面A1AB⊥平面ABC,平面A1AC⊥平面ABC,∠BAC=90°,AB=AC=2,AA1=3.
(Ⅰ)?求证:AA1⊥平面ABC;
(Ⅱ)?求异面直线AB1与BC1所成的角的余弦值;
(Ⅲ)?求点B1到平面ABC1的距离.
网友回答
解:(Ⅰ)证明:∵平面A1AB⊥平面ABC,平面A1AB∩平面ABC=AB,CA⊥AB
∴CA⊥平面A1AB
∴CA⊥A1A…(4分)
同理?BA⊥A1A,
又??CA∩BA=A
∴A1A⊥平面ABC…(6分)
(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知AB,AC,A1A两两垂直,
因此可以A为坐标原点,线段AB,AC,A1A所在直线为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系A-xyz??则????????????????…(7分)
=(2,0,3),=-=(-2,2,3)…(8分)
∴cos<,>==…9分
∴异面直线异面直线AB1与BC1所成的角的余弦值是??…(10分)
(Ⅲ)设平面ABC1的法向量为=(x,y,z),
则=(0,2,3),=(2,0,0)
∴,即
令y=-2,则=(0,-3,2)…(12分)
∴d==
∴点B1到平面ABC1的距离是?…(14分)
解析分析:(I)由已知中平面A1AC⊥平面ABC,∠BAC=90°,由面面垂直的性质可得CA⊥A1A,及BA⊥A1A,进而由线面垂直的判定定理得到AA1⊥平面ABC;(Ⅱ)以A为坐标原点,线段AB,AC,A1A所在直线为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系A-xyz,分别求出异面直线AB1与BC1的方向向量代入向量夹角公式,即可求出异面直线AB1与BC1所成的角的余弦值;(Ⅲ)求出平面ABC1的法向量,代入点到平面距离公式d=,即可得到