(2011?江苏) 如图,在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1=2,AB=1,点N是BC的中点,点M在CC1上.设二面角A1-
(2011?江苏)如图,在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1=2,AB=1,点N是BC的中点,点M在CC1上.设二面角A1-DN-M的大小为θ,(1)当θ=90...
(2011?江苏) 如图,在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1=2,AB=1,点N是BC的中点,点M在CC1上.设二面角A1-DN-M的大小为θ,(1)当θ=90°时,求AM的长;(2)当cosθ=66 时,求CM的长.
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建立如图所示的空间直角坐标系,D-xyz,设CM=t(0≤t≤2),则各点的坐标为A(1,0,0),A1(1,0,2),
N(
,1,0),M(0,1,t);
所以
=(
,1,0).
=(1,0,2),
=(0,1,t)
设平面DMN的法向量为
=(x1,y1,z1),则
?
=0,
?
=0,
即x1+2y1=0,y1+tz1=0,令z1=1,则y1=-t,x1=2t所以
=(2t,-t,1),
设平面A1DN的法向量为
=(x2,y2,z2),则
?
=0,
?
=0,
即x2+2z2=0,x2+2y2=0,令z2=1则y2=1,x2=-2所以
=(-2,1,1),
?
=?5t+1
(1)因为θ=90°,所以
?
=?5t+1=0解得t=
从而M(0,1,
),
所以AM=
N(
1 |
2 |
所以
DN |
1 |
2 |
DA1 |
DM |
设平面DMN的法向量为
n1 |
DN |
n1 |
DM |
n1 |
即x1+2y1=0,y1+tz1=0,令z1=1,则y1=-t,x1=2t所以
n1 |
设平面A1DN的法向量为
n2 |
DA1 |
n2 |
DN |
n2 |
即x2+2z2=0,x2+2y2=0,令z2=1则y2=1,x2=-2所以
n2 |
n1 |
n2 |
(1)因为θ=90°,所以
n1 |
n2 |
1 |
5 |
1 |
5 |
所以AM=
12+12+(
|