解答题如图,已知正三棱柱ABC-A1B1C1中,,AA1=2,三棱锥P-ABC中,P∈平面AB1B1B,且.
(1)求证:PA∥平面A1BC1;
(2)求二面角P-AC-C1的大小;
(3)求点P到平面BCC1B1的距离.
网友回答
解:(1)证明:在Rt△ABA1中,,AA1=2,
∴,取BC中点H,
∵PA=PB,
∴PH⊥AB,
在Rt△PAH中,PH=1,,又∠ABA1、∠PAH均为锐角,
∴∠ABA1=∠PAH,---------------(2分)
∴PA∥A1B,又PA在平面A1BC1外,
∴PA∥平面A1BC1.---------------(4分)
(2)∵平面PAB⊥平面ABC,PH⊥AB,
∴PH⊥平面ABC.
过H作HE⊥AC于E,连接PE,则PE⊥AC,∠PEH为二面角P-AC-B的平面角,------------------------(6分)
由题意可得:=,
∴,
∴二面角P-AC-C1的大小为.------------------------(9分)
(3)∵PH∥BB1,
∴P点到平面BCC1B1的距离,就是H到平面BCC1B1的距离,-------------------------------(11分)
过H作HF⊥BC于F,则HF⊥平面BCC1B1,HF的长度即为所求,
由题意可得:(或用等体积求)----------------------------------(14分)解析分析:(1)在Rt△ABA1中,,AA1=2,可得,取BC中点H,根据题意得:在Rt△PAH中,PH=1,,所以∠ABA1=∠PAH进而根据角的关系得到平行关系.(2)由题意可得:PH⊥平面ABC.过H作HE⊥AC于E,连接PE,则PE⊥AC,∠PEH为二面角P-AC-B的平面角,再结合解三角形的有关知识得到