(2013?和平区二模)如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面AA1C1C⊥底面节ABCAA1=A1C=AC=2,AB=BC,且AB⊥BC,O
(2013?和平区二模)如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面AA1C1C⊥底面节ABCAA1=A1C=AC=2,AB=BC,且AB⊥BC,O为AC的中点.(I)求证:...
(2013?和平区二模)如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面AA1C1C⊥底面节ABCAA1=A1C=AC=2,AB=BC,且AB⊥BC,O为AC的中点.(I)求证:A1O⊥平面ABC;(Ⅱ)若E为BC1的中点,求证:OE∥平面A1AB;(III)求直线A1C与平面A1AB所成角的正弦值.
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解答:(Ⅰ)证明:因为A1A=A1C,且O为AC的中点,
所以A1O⊥AC.
又由题意可知,平面AA1C1C⊥平面ABC,交线为AC,且A1O?平面AA1C1C,
所以A1O⊥平面ABC;
(Ⅱ)证明:以O为原点,OA,OB,OA1所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系.
由题意可知,A1A=A1C=AC=2,又AB=BC,AB⊥BC,∴OB=
AC=1,
所以得:O(0,0,0),A(1,0,0),A1(0,0,
),C1(-2,0,
),E(-1,
,
)
则有:
=(?1,0,
),
=(?1,1,0),
=(-1,
,
)
设平面A1AB的法向量为
=(x0,y0,z0),则由
,可得
故可取
=(
,
,1)
∴
?
=0
∵OE?平面A1AB
∴OE∥平面A1AB;
(III)解:∵C(-1,0,0),∴
=(-1,0,-
所以A1O⊥AC.
又由题意可知,平面AA1C1C⊥平面ABC,交线为AC,且A1O?平面AA1C1C,
所以A1O⊥平面ABC;
(Ⅱ)证明:以O为原点,OA,OB,OA1所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系.
由题意可知,A1A=A1C=AC=2,又AB=BC,AB⊥BC,∴OB=
1 |
2 |
所以得:O(0,0,0),A(1,0,0),A1(0,0,
3 |
3 |
1 |
2 |
| ||
2 |
则有:
AA1 |
3 |
AB |
OE |
1 |
2 |
| ||
2 |
设平面A1AB的法向量为
n |
|
|
故可取
n |
3 |
3 |
∴
OE |
n |
∵OE?平面A1AB
∴OE∥平面A1AB;
(III)解:∵C(-1,0,0),∴
A1C |
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