(2014?房山区一模)如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,∠ACB=90°,AC=BC=1,AA1=2.以AB,BC为
(2014?房山区一模)如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,∠ACB=90°,AC=BC=1,AA1=2.以AB,BC为邻边作平行四边形ABCD,连接...
(2014?房山区一模)如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,∠ACB=90°,AC=BC=1,AA1=2.以AB,BC为邻边作平行四边形ABCD,连接DA1和DC1.(Ⅰ)求证:A1D∥平面BCC1B1;(Ⅱ)求直线CC1与平面DA1C1所成角的正弦值;(Ⅲ)线段BC上是否存在点F,使平面DA1C1与平面A1C1F垂直?若存在,求出BF的长;若不存在,说明理由.
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(本小题共14分)
解:
(Ⅰ)连结B1C,∵三棱柱ABC-A1B1C1∴中A1B1∥AB且A1B1=AB,
由平行四边形ABCD得CD∥AB且CD=AB
∴A1B1∥CD且A1B1=CD------------------(1分)
∴四边形A1B1CD为平行四边形,A1D∥B1C------------------(2分)
∵B1C?平面BCC1B1,A1D?平面BCC1B1------------------(3分)
∴A1D∥平面BCC1B1------------------(4分)
(Ⅱ)由∠ACB=90°,四边形ABCD为平行四边形得AC⊥AD,AA1⊥底面ABC
如图,以A为原点建立空间直角坐标系A-xyz,则C(0,1,0)D(1,0,0),
A1(0,0,2),C1(01,2),------------------(1分)
∴
=(0,0,2),
=(1,0,-2),
=(0,1,0)
设平面DA1C1的法向量为
=(x,y,z),则
解:
(Ⅰ)连结B1C,∵三棱柱ABC-A1B1C1∴中A1B1∥AB且A1B1=AB,
由平行四边形ABCD得CD∥AB且CD=AB
∴A1B1∥CD且A1B1=CD------------------(1分)
∴四边形A1B1CD为平行四边形,A1D∥B1C------------------(2分)
∵B1C?平面BCC1B1,A1D?平面BCC1B1------------------(3分)
∴A1D∥平面BCC1B1------------------(4分)
(Ⅱ)由∠ACB=90°,四边形ABCD为平行四边形得AC⊥AD,AA1⊥底面ABC
如图,以A为原点建立空间直角坐标系A-xyz,则C(0,1,0)D(1,0,0),
A1(0,0,2),C1(01,2),------------------(1分)
∴
CC1 |
A1D |
A1C1 |
设平面DA1C1的法向量为
m |
|