如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,H是正方形AA1B1B的中心,AA1=22,C1H⊥平面AA1B1B,且 C1H=
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/16 08:30:16
如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,H是正方形AA1B1B的中心,AA1=22,C1H⊥平面AA1B1B,且 C1H=5.
(Ⅰ)求异面直线AC与A1B1所成角的余弦值;
(Ⅱ)求二面角A-A1C1-B1的正弦值;
(Ⅲ)设N为棱B1C1的中点,点M在平面AA1B1B内,且MN⊥平面A1B1C1,求线段BM的长.
(Ⅰ)求异面直线AC与A1B1所成角的余弦值;
(Ⅱ)求二面角A-A1C1-B1的正弦值;
(Ⅲ)设N为棱B1C1的中点,点M在平面AA1B1B内,且MN⊥平面A1B1C1,求线段BM的长.
方法一:如图所示,建立空间直角坐标系,点B为坐标原点.
依题意得 A(22,0,0),B(0,0,0),C(2,-2,5)A1(22,22,0),B1(0,22,0),C1(2,2,5)
易得 AC→=(-2,-2,5),A1B1→=(-22,0,0),
于是 cos〈AC→,A&1B1→>=AC→•A1B1→|AC→|•|A1B1→|=43×22=23,
所以异面直线AC与A1B1所成角的余弦值为 23.
(II)易知 AA1→=(0,22,0),A1C1→=(-2,-2,5).
设平面AA1C1的法向量 m→=(x,y,z),
则 {m→•A1C1→=0m→•AA1→=0即 {-2x-2y+5z=022y=0.
不妨令 x=5,可得 m→=(5,0,2),
同样地,设平面A1B1C1的法向量 n→=(x,y,z),
则 {n→•A1C1→=0n→•A1B1→=0即 {-2x-2y+5z=0-22x=0.不妨令 y=5,
可得 n=(0,5,2).
于是 cos<m→,n→>=m→•n→|m→||n→|=27•7=27,
从而 sin<m→,n→>=357.
所以二面角A-A1C1-B的正弦值为 357.
(III)由N为棱B1C1的中点,
得 N(22,322,52).设M(a,b,0),
则 MN→=(22-a,322-b,52)
由MN⊥平面A1B1C1,得 {MN→•A1B1→=0MN→•A1B1→=0
即 {(22-a)•(-22)=0(22-a)•(-2)+(322-b)•(-2)+52•5=0.
解得 {a=22b=24.故 M(22,24,0).
因此 BM→=(22,24,0),所以线段BM的长为 |BM→|=104.
依题意得 A(22,0,0),B(0,0,0),C(2,-2,5)A1(22,22,0),B1(0,22,0),C1(2,2,5)
易得 AC→=(-2,-2,5),A1B1→=(-22,0,0),
于是 cos〈AC→,A&1B1→>=AC→•A1B1→|AC→|•|A1B1→|=43×22=23,
所以异面直线AC与A1B1所成角的余弦值为 23.
(II)易知 AA1→=(0,22,0),A1C1→=(-2,-2,5).
设平面AA1C1的法向量 m→=(x,y,z),
则 {m→•A1C1→=0m→•AA1→=0即 {-2x-2y+5z=022y=0.
不妨令 x=5,可得 m→=(5,0,2),
同样地,设平面A1B1C1的法向量 n→=(x,y,z),
则 {n→•A1C1→=0n→•A1B1→=0即 {-2x-2y+5z=0-22x=0.不妨令 y=5,
可得 n=(0,5,2).
于是 cos<m→,n→>=m→•n→|m→||n→|=27•7=27,
从而 sin<m→,n→>=357.
所以二面角A-A1C1-B的正弦值为 357.
(III)由N为棱B1C1的中点,
得 N(22,322,52).设M(a,b,0),
则 MN→=(22-a,322-b,52)
由MN⊥平面A1B1C1,得 {MN→•A1B1→=0MN→•A1B1→=0
即 {(22-a)•(-22)=0(22-a)•(-2)+(322-b)•(-2)+52•5=0.
解得 {a=22b=24.故 M(22,24,0).
因此 BM→=(22,24,0),所以线段BM的长为 |BM→|=104.
如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,AC=1,CB=根号2,侧棱AA1=1,侧面AA1B1B的
如图,在斜三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,又BC1⊥AC,过C1作C1H⊥底面ABC,垂足为H,则点H一
⒓正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AA1,则直线CB1与平面AA1B1B所成角的正弦值为(B )
如图在直三棱柱ABC-A1B1C1中,角 ABC=90°AC=1,CB=根号2,侧棱AA1=1侧 面AA1B1B的对角线
如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F分别为A1C1和BC的中点.求证EF‖平面AA1B1B
三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面AA1B1B⊥底面ABC,直线A1C与底面成60°角,AB=BC=CA=2,AA1=A
三棱柱ABC-A1B1C1中侧面AA1B1B垂直底面ABC,直线A1C与底面成60度角,AB=BC=CA=2,AA1=A
在正三棱柱ABC-A1B1C1中,所有的棱长均相等,那么直线CB1与平面AA1B1B所成角的正切值为( )
如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1垂直平面A1B1C1,角B1A1C1=90度,D1E分别
如下图 在三棱柱ABC=A1B1C1中 三角形ABC与三角形A1B1C1都为正三角形且AA1⊥面ABC F.F1分别是A
如图,已知三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1垂直平面ABC,AB=BC
如图,一个直三棱柱形容器中盛有水,且侧棱AA1=8.若侧面AA1B1B水平放置时,液面恰好过AC,BC,A1C1 ,B1