题目内容
在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AD=
,AA1=2,如图,
(1)当点P在BB1上运动时(点P∈BB1,且异于B,B1)设PA∩BA1=M,PC∩BC1=N,求证:MN∥平面ABCD
(2)当点P是BB1的中点时,求异面直线PC与AD1所成角的正弦值.
2 |
(1)当点P在BB1上运动时(点P∈BB1,且异于B,B1)设PA∩BA1=M,PC∩BC1=N,求证:MN∥平面ABCD
(2)当点P是BB1的中点时,求异面直线PC与AD1所成角的正弦值.
(1)证明:连接MN,∵BP∥AA1,∴
=
,
同理
=
,∵AA1=CC1,∴
=
,∴MN∥AC,
又AC?平面ABCD,MN?平面ABCD,∴MN∥平面ABCD.
(2)∵AB∥C1D1,AB=C1D1,∴四边形ABC1D1为平行四边形,
∴AD1∥BC1,∴∠BNC为异面直线PC与AD1所成角,
∵点P是BB1的中点,∴BP=1=
CC1,∴BN=
NC1=
AC1=
,
CN=2PN=
PC=
,BC=
,
由余弦定理得cos∠BNC=
=0,
∴sin∠BNC=1.
PM |
MA |
BP |
AA1 |
同理
PN |
NC |
BP |
CC1 |
PM |
MA |
PN |
NC |
又AC?平面ABCD,MN?平面ABCD,∴MN∥平面ABCD.
(2)∵AB∥C1D1,AB=C1D1,∴四边形ABC1D1为平行四边形,
∴AD1∥BC1,∴∠BNC为异面直线PC与AD1所成角,
∵点P是BB1的中点,∴BP=1=
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
3 |
| ||
3 |
CN=2PN=
2 |
3 |
2
| ||
3 |
2 |
由余弦定理得cos∠BNC=
BN2+CN2-BC2 |
2×BN×CN |
∴sin∠BNC=1.
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