题目内容
17.如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,平面ACC1A1⊥平面BB1C1C,四边形ACC1A1是矩形,CC1=2BC=2,∠BCC1=120°,M、N分别为AC,B1C1的中点.(1)求证:MN∥平面ABB1A1;
(2)求点M到平面A1BC1的距离d.
分析 (1)取A1B1中点E,连接AE,NE,利用NE是中位线,M是AC中点,可得四边形AMNE是平行四边形,从而MN∥AE,即可证明MN∥平面ABB1A1;
(2)AC∥A1C1,知AC∥平面A1BC1,点M到平面A1BC1的距离即为点C到平面A1BC1的距离,在三角形BC1C中,过点C作CF⊥BC1交BC1于F,求出CF,即可求点M到平面A1BC1的距离.
解答 (1)证明:取A1B1中点E,连接AE,NE-------(1分)
在△A1B1C1中,NE是中位线,
所以$NE∥{A_1}{C_1},NE=\frac{1}{2}{A_1}{C_1}$,
又AC∥A1C1,M是AC中点,所以$AM\underline{\underline{∥}}NE$,
所以四边形AMNE是平行四边形--------------(4分)
所以MN∥AE,
因为AE?平面ABB1A1,MN?平面ABB1A1,
所以MN∥平面ABB1A1--------------------------(5分)
(2)解:AC∥A1C1,知AC∥平面A1BC1,点M到平面A1BC1的距离即为点C到平面A1BC1的距离-------(6分)
在三角形BC1C中,过点C作CF⊥BC1交BC1于F
∵平面ACC1A1⊥平面BB1C1C,交线为CC1,A1C1⊥CC1,
∴A1C1⊥平面BB1C1C,
∵CF?平面BB1C1C,
∴A1C1⊥CF,
∵A1C1∩BC1=C1,
∴CF⊥平面A1BC1--------------------(8分)
由余弦定理:BC1=$\sqrt{7}$,$\frac{1}{2}$BC•CC1•sin∠BCC1=$\frac{1}{2}$BC1•CF,
代入数据,得CF=$\frac{\sqrt{21}}{7}$,
∴点M到平面A1BC1的距离d=$\frac{\sqrt{21}}{7}$-------------------------------------(12分)
点评 本题考查线面平行,考查点到平面的距离,考查学生的计算能力,属于中档题.
A. | $\frac{2}{7}$ | B. | $\frac{2}{3}$ | C. | $\frac{1}{6}$ | D. | $\frac{1}{4}$ |