(2013?宁波二模)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,侧棱AA1=2,D,E
(2013?宁波二模)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,侧棱AA1=2,D,E分别为CC1与A1B的中点,点E在平面AB...
(2013?宁波二模)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,侧棱AA1=2,D,E分别为CC1与A1B的中点,点E在平面ABD上的射影是△ABD的重心(Ⅰ)求证:DE∥平面ACB;(Ⅱ)求A1B与平面ABD所成角的正弦值.
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(Ⅰ)证明:如图,取AB中点F,连接EF,FC,
又因为E为A1B的中点,
所以EF∥A1A,EF=
A1A,
又DC∥A1A,DC=
A1A
所以四边形DEFC为平行四边形
则ED∥CF,因为ED?平面ABC,FC?平面ABC,
所以ED∥平面ABC;
(Ⅱ)解:过E作EH⊥DF于H,连结HB,
由CC1⊥平面ABC,AB?平面ABC,所以CC1⊥AB,
由AC=BC,AF=FB,所以AB⊥CF,
又CF∩CD=C,CF,CD?平面DEFC,
所以AB⊥平面DEFC,EH?平面DEFC,所以AB⊥EH,
又EH⊥DF,DF∩AB=F,AB,DF?平面ABD,所以EH⊥平面ABD,
所以∠EBH为A1B与平面ABD所成角的平面角,
因为H为△ABD的重心,在Rt△DEF中,EF2=FH?FD=
FD2=1
所以得FD=
,HF=
,EH=
,CF=
,FB=
,EB=
,
得sin∠EBH=
=
又因为E为A1B的中点,
所以EF∥A1A,EF=
1 |
2 |
又DC∥A1A,DC=
1 |
2 |
所以四边形DEFC为平行四边形
则ED∥CF,因为ED?平面ABC,FC?平面ABC,
所以ED∥平面ABC;
(Ⅱ)解:过E作EH⊥DF于H,连结HB,
由CC1⊥平面ABC,AB?平面ABC,所以CC1⊥AB,
由AC=BC,AF=FB,所以AB⊥CF,
又CF∩CD=C,CF,CD?平面DEFC,
所以AB⊥平面DEFC,EH?平面DEFC,所以AB⊥EH,
又EH⊥DF,DF∩AB=F,AB,DF?平面ABD,所以EH⊥平面ABD,
所以∠EBH为A1B与平面ABD所成角的平面角,
因为H为△ABD的重心,在Rt△DEF中,EF2=FH?FD=
1 |
3 |
所以得FD=
3 |
| ||
3 |
| ||
3 |
2 |
2 |
3 |
得sin∠EBH=
EH |
EB |
|