如图三棱柱ABC
如图,三棱柱ABC-A1B1C1的底面是边长为2的正三角形且侧棱垂直于底面,侧棱长是,D是AC的中点。 (1)求证:B1C∥平面A1BD; (2)求二面角A1-BD-A的大小;(3)求直线AB1与平面A1BD所成的角的正弦值。试题难度:难度:中档 试题类型:解答题 试题内容:如图,三棱柱ABC-A1B1C1的底面是边长为2的正三角形且侧棱垂直于底面,侧棱长是,D是AC的中点。
(1)求证:B1C∥平面A1BD;
(2)求二面角A1-BD-A的大小;
(3)求直线AB1与平面A1BD所成的角的正弦值。
试题答案:解:(1)设AB1与A1B相交于点P,连接PD,则P为AB1中点,
∵D为AC中点,
∴PD∥B1C,
又∵PD平面A1BD,
∴B1C∥平面A1BD;
(2)∵正三棱住ABC-A1B1C1,
∴AA1⊥底面ABC,
又∵BD⊥AC,
∴A1D⊥BD,
∴∠A1DA就是二面角A1-BD-A的平面角,
∵AA1=,AD=AC=1,
∴tan∠A1DA=,
∴∠A1DA=,即二面角A1-BD-A的大小是;
(3)由(2)作AM⊥A1D,M为垂足,
∵BD⊥AC,平面A1ACC1⊥平面ABC,
平面A1ACC1∩平面ABC=AC,
∴BD⊥平面A1ACC1,
∵AM平面A1ACC1,
∴BD⊥AM,
∵A1D∩BD=D,
∴AM⊥平面A1DB,连接MP,
则∠APM就是直线A1B与平面A1BD所成的角,
∵AA1=,AD=1,
∴在Rt△AA1D中,∠A1DA=,
∴AM=1×sin60°=,AP=AB1=,
∴sin∠APM=,
∴直线AB1与平面A1BD所成的角的正弦值为。
问:高中数学正三角形ABC与正三角形BCD所在平面互相垂直,则二面角A-BD-C的正弦值是多少? 谢谢!
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