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如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,CC1=AC=BC,∠ACB=90°,P是AA1的中点,Q是AB的中点.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/15 15:25:50
如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,CC1=AC=BC,∠ACB=90°,P是AA1的中点,Q是AB的中点.

(1)求异面直线PQ与B1C所成角的大小;
(2)若直三棱柱ABC-A1B1C1的体积为
1
2
(1)以C为坐标原点,以CA,CB,CC1为X,Y,Z轴正方向建立空间直角坐标系.不妨设CC1=AC=BC=2.
依题意,可得点的坐标P(2,0,1),Q(1,1,0),B1(0,2,2).
于是,

PQ=(-1,1,-1),

B1C=(0,-2,-2).


PQ•

B1C=0,
则异面直线PQ与B1C所成角的大小为
π
2.
(2)连接CQ.由AC=BC,Q是AB的中点,得CQ⊥AB;
由AA1⊥面ABC,CQ⊊面ABC,得CQ⊥AA1
又AA1∩AB=A,因此CQ⊥面ABB1A1
由直三棱柱ABC-A1B1C1的体积为
1
2⇒CC1=AC=BC=1.可得CQ=

2
2.
所以,四棱锥C-BAPB1的体积为VC-BAPB1=
1
3•CQ•SBAPB1=
1
3•

2
2•[
1
2(
1
2+1)•
2]=
1
4.