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直三棱柱ABC-A1B1C1中,B1C1=A1C1,AC1垂直A1B,M,N分别是A1B1,AB的中点 C1M垂直面A1

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/11 15:15:42
直三棱柱ABC-A1B1C1中,B1C1=A1C1,AC1垂直A1B,M,N分别是A1B1,AB的中点 C1M垂直面A1ABB1
求证(1) A1B垂直AM
(2)平面AMC1//平面NB1C
(3)求A1B与B1C所成的角
1、∵C1M⊥平面A1ABB1,
A1B∈平面AA1B1B,
∴C1M⊥A1B,
∵AC1⊥A1B,(已知),
C1M∩AC1=C1,
∴A1B⊥平面AC1M,
∵AM∈平面AC1M,
∴A1B⊥AM.
2、∵M、N分别是A1B1和AB的中点,
A1B1=AB,A1B1//AB,
∴MB1//AN,MB1=AN,
∴四边形ANB1M是平行四边形,
∴B1N//AM,
∵四边形ANMA1是平行四边形,
∴MN//AA1,MN=AA1,
∵AA1//CC1,AA1=CC1,
∴MN=CC1,MN//CC1,
∴四边形MNCC1是平行四边形,
∴C1M//CN,
∵C1M∩AM=M,CN∩NB=N,
∴平面AMC1//平面NB1C.
3、由前所述,A1B⊥平面AMC1,
而平面NB1C//平面AMC1,
则A1B⊥平面NB1C,
B1C∈平面NB1C,
∴A1B⊥B1C,即A1B和B1C所成角为90度.

再问: 四棱锥PABCD的底面是矩形,PA垂直面ABCD E,F 分别是AB PD的中点,二面角P-CD-B=45   1 AF//面PEC 2 求证面PEC垂直面PCD 3 设AD=2 CD=2根号2 求点A到面PEC的距离 ()
再答: 1、取CD中点M,连结AM、FM,FM是△PDC中位线,FM//PC,四边形AECM是平行四边形,AM//CE,FM∩AM=M,PC∩CE=C, ∴平面AFM//平面PEC, ∵AF∈平面AFM, ∴AF//平面PEC。 2、∵CD⊥AD,PA⊥平面ABCD, 根据三垂线定理, ∴CD⊥PD, ∵〈PDA是二面角P-DC-AB的平面角, ∴〈PDA=45°, ∴△PAD是等腰RT△, F是PD中点, 则AF⊥PD, ∵PA⊥平面ABCD,CD∈平面ABCD, ∴CD⊥PD, PD∩AF=F, ∴CD⊥平面PAD, AF∈平面PAD, ∴AF⊥CD, ∵PD∩CD=D, ∴AD⊥平面PDC, AF∈平面AFM, ∴平面AFM⊥平面PDC, 前已证平面AFM//平面PEC, ∴平面PEC⊥平面PCD。(一平面和二平行平面相交,若和其中一平面垂直,则必和另一平面垂直。 3、连结AC,AD=2,AB=CD=2√2,AP=AD=2, S△ABC=AB*BC/2=2√2, VP-ABC=AP*S△ABC/3=4√2/3, 设A至平面PBC距离为d, VA-PBC=S△PBC*h/3, 根据勾股定理,PB=2√3, 根据三垂线定理,BC⊥PB, △PBC是RT△, S△PBC=PB*BC/2=2√3, VA-PBC=2√3h/3 VP-ABC=VA-PBC, 2√3h/3=4√2/3, h=2√6/3, 点A到面PEC的距离为2√6/3。