题目内容
如图,在直三棱柱ABC—A1B1C1中,∠ACB=90°,AC=BC=CC1=1,M为AB的中点,A1D=3DB1.(Ⅰ)求证:平面CMD上平面ABB1A1;
(Ⅱ)求点A1到平面CMD的距离;
(Ⅲ)求MD与B1C1所成角的大小.
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(Ⅰ)证明:AC=CB=1,M是AB中点,∴CM⊥AB
又∵A1A⊥底面ABC,CM
底面ABC
∴A1A⊥CM,∴CM⊥平面A1ABB1
又CM
平面CMD,∴平面CMD⊥平面ABB1A1
(Ⅱ)在平面A1B内,过A1作A1E⊥DM于E
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∵平面A1B⊥平面CMD,则A1E⊥平面CMD
过D作DF⊥AB于F,DM=![]()
∵∠A1DE=∠DMF,∠A1ED=∠DFM=90°
∴△A1ED∽△DFM(6分)
∴
即
,∴A1E=1
∴点A1到平面CMD的距离为1
(Ⅲ)取AC中点G,连接GM、GD
∵GM![]()
BC![]()
B1C1,∴GM=![]()
∴∠GMD或其补角为异面直线MD与B1C1所成的角
过D作DF⊥AB于F,DM=![]()
连接GF在△GAF中
GF2=![]()
∴DG2=GF2+FD2=![]()
∴cos∠GMD=![]()
∴异而直线MD与B1C1所成角为arccos![]()
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