(本小题满分12分)如图,已知直三棱柱ABC—A1B1C1的侧棱长为2,底面△ABC是等腰直角三角形,且∠ACB=90°,AC=2,D是A A1的中点. (Ⅰ)求异面直线AB和C1D所成的角(用反三角函数表示);(Ⅱ)若E为AB上一点,试确定点E在AB上的位置,使得A1E⊥C1D;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,求点D到平面B1C1E的距离.
(Ⅰ) (Ⅲ)DH=
[解析](Ⅰ)法一:取CC1的中点F,连接AF,BF,
则AF∥C1D. ∴∠BAF为异面直线AB与C1D
所成的角或其补角. ∵△ABC为等腰直角三角形,AC=2,
∴AB=.又∵CC1=2,∴AF=BF=.
∵cos∠BAF=, ∴∠BAF=,
即异面直线AB与C1D所成的角为
法二:以C为坐标原点,CB,CA,CC1分别为x轴,y轴,
z轴建立空间直角坐标系,
则A(0,2,0),B(2,0,0),C1(0,0,2),
D(0,2,1),∴=(2,-2,0),=(0,2,-1).
由于异面直线AB与C1D所成的角为向量与的夹角或其补角. 设与的夹角为,
则cos==,∴=,即异面直线AB与C1D所成的角为.
(Ⅱ)法一:过C1作C1M⊥A1B1,垂足为M,则M为A1B1的中点,且C1M⊥平面AA1B1B.连接DM.
∴DM即为C1D在平面AA1B1B上的射影. 要使得A1E⊥C1D,
由三垂线定理知,只要A1E⊥DM.
∵AA1=2,AB=2,由计算知,E为AB的中点.
法二:过E作EN⊥AC,垂足为N,则EN⊥平面AA1C1C.连接A1N. ∴A1N即为A1E在平面AA1C1C上的射影.
要使得A1E⊥C1D,由三垂线定理知,只要A1N⊥C1D.
∵四边形AA1C1C为正方形,∴N为AC的中点,
∴E点为AB的中点.
法三:以C为坐标原点,CB,CA,CC1分别为x轴,
y轴,z轴建立空间直角坐标系,则A1(0,2,2),B(2,0,0),C1(0,0,2), D(0,2,1),
设E点的坐标为(x,y,0),要使得A1E⊥C1D,
只要·=0, ∵=(x,y-2,-2),
=(0,2,-1),∴y=1.
又∵点E在AB上,
∴∥.∴x=1.
∴E点为AB的中点.
(Ⅲ)法一:取AC中点N,连接EN,C1N,
则EN∥B1C1. ∵B1C1⊥平面AA1C1C,
∴面B1C1NE⊥平面AA1C1C.
过点D作DH⊥C1N,垂足为H,则DH⊥平面B1C1NE,
∴DH的长度即为点D到平面B1C1E的距离.
在正方形AA1C1C中,
由计算知DH=, 即点D到平面B1C1E的距离.
科目:高中数学 来源: 题型:
ON |
ON |
5 |
OM |
OT |
M1M |
N1N |
OP |
OA |
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科目:高中数学 来源: 题型:
(2009湖南卷文)(本小题满分12分)
为拉动经济增长,某市决定新建一批重点工程,分别为基础设施工程、民生工程和产业建设工程三类,这三类工程所含项目的个数分别占总数的、、.现有3名工人独立地从中任选一个项目参与建设.求:
(I)他们选择的项目所属类别互不相同的概率; w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
(II)至少有1人选择的项目属于民生工程的概率.
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科目:高中数学 来源: 题型:
(本小题满分12分)
某民营企业生产A,B两种产品,根据市场调查和预测,A产品的利润与投资成正比,其关系如图1,B产品的利润与投资的算术平方根成正比,其关系如图2,
(注:利润与投资单位是万元)
(1)分别将A,B两种产品的利润表示为投资的函数,并写出它们的函数关系式.(2)该企业已筹集到10万元资金,并全部投入到A,B两种产品的生产,问:怎样分配这10万元投资,才能使企业获得最大利润,其最大利润为多少万元.
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