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如图,已知长方体ABCD-A1B1C1D1,AB=BC=1,BB1=2,连接B1C,过B点作B1C.的垂线交CC1于E,

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/06/16 05:13:50
如图,已知长方体ABCD-A1B1C1D1,AB=BC=1,BB1=2,连接B1C,过B点作B1C.的垂线交CC1于E,交B1C于F.(I�
如图,已知长方体ABCD-A1B1C1D1,AB=BC=1,BB1=2,连接B1C,过B点作B1C.
的垂线交CC1于E,交B1C于F.
(I)求证:A1C⊥平面EBD;
(Ⅱ)求直线DE与平面A1B1C所成角的正弦值.
如图,已知长方体ABCD-A1B1C1D1,AB=BC=1,BB1=2,连接B1C,过B点作B1C.的垂线交CC1于E,
法一:(I)证明:连接AC,由底面ABCD为正方形,得AC⊥DB.
∵AC是A1C在平面ABCD内的射影,∴A1C⊥BD
又∵A1B1⊥平面BB1C1C,且A1C在平面BB1C1C内的射影B1C⊥BE,
∴A1C⊥BE,又BE∩BD=B∴A1C⊥平面EBD

(Ⅱ)连接DF,A1D∵EF⊥B1C,EF⊥A1C
∴EF⊥平面A1B1C∴∠EDF即为直线ED与平面A1B1C所成的角
由条件AB=BC=1,BB1=2
可知B1C=
5,BF=
2
5
5,B1F=
4
5
5,CF=

5
5
EF=
FC?BF
B1F=

5
10,EC=
FC?BB1
B1F=
1
2
∴ED=
EC2+CD2=

5
2∴sinEDF=
EF
ED=
1
5

解法二:(I)证明:如图以A为原点,建立空间直角坐标系A-xyz,
则∵

A1C?

BE=1×0+1×1+(?2)×
1
2=0,

A1C?

DE=1×1+1×0+(?2)×
1
2=0


A1C⊥

BE,

A1C⊥

DE,
即A1C⊥BE,A1C⊥DE∵BE∩DE=E∴A1C⊥平面EBD;
(Ⅱ)设平面A1B1C的一个法向量为

m=(x,y,z)


A1B1?m=0