如图,四棱柱ABCD-A 1 B 1 C 1 D 1 中,侧棱A 1 A⊥底面ABCD,AB∥DC,AB⊥AD,AD=C

如图,四棱柱ABCD-A 1 B 1 C 1 D 1 中,侧棱A 1 A⊥底面ABCD,AB∥DC,AB⊥AD,AD=CD=1,AA 1 =AB=2,E为棱AA 1 的中点.

(1)证明:B 1 C 1 ⊥CE;
(2)求二面角B 1 -CE-C 1 的正弦值;
(3)设点M在线段C 1 E上,且直线AM与平面ADD 1 A 1 所成角的正弦值为 ,求线段AM的长.
if_lovechong 1年前 已收到1个回答 举报

扭啊扭啊的小虫子 幼苗

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(1)见解析(2) (3)

本题可通过建立空间坐标系求解.
如图,以点A为原点建立空间直角坐标系,依题意得A(0,0,0),B(0,0,2),C(1,0,1),B 1 (0,2,2),C 1 (1,2,1),E(0,1,0).

(1)证明:易得 =(1,0,-1), =(-1,1,-1),于是 · =0,∴B 1 C 1 ⊥CE.
(2) =(1,-2,-1).
设平面B 1 CE的法向量m=(x,y,z),
,即
消去x,得y+2z=0,不妨令z=1,可得一个法向量为m=(-3,-2,1).
由(1),B 1 C 1 ⊥CE,又CC 1 ⊥B 1 C 1 ,可得B 1 C 1 ⊥平面CEC 1 ,故 =(1,0,-1)为平面CEC 1 的一个法向量.
于是cos〈m, 〉= =- ,从而sin〈m, 〉=
故二面角B 1 -CE-C 1 的正弦值为 .
(3) =(0,1,0), =(1,1,1).
=λ =(λ,λ,λ),0≤λ≤1,有 =(λ,λ+1,λ).可取 =(0,0,2)为平面ADD 1 A 1 的一个法向量.
设θ为直线AM与平面ADD 1 A 1 所成的角,则
sinθ=|cos〈 〉|=
.
于是 ,解得λ= (λ=- 舍去),
∴AM= .

1年前

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