解题思路:(1)取AB中点Q,连接PQ,由于CQ⊥AB,AB⊥CP,根据线面垂直的判定定理可知AB⊥平面CPO,从而得到AB⊥PQ又A1A⊥AB得A1A∥PQ,而点Q是AB的中点,得到P为A1B的中点;
(2)连接AB1,取AC中点R,连接A1R,连B1A,B1R,BR,过B作BH⊥B1R,垂足为H,过B作BG⊥PC,连接GH,根据二面角的平面角的定义可知∠BGH为二面角B1-PC-B的平面角,在三角形BGH中求出此角即可.
(1)证明:取AB中点Q,∴CQ⊥AB
又∵AB⊥CP,∴AB⊥平面CPO∴AB⊥PQ,A1A⊥AB
得A1A∥PQ,点Q是AB的中点
∴P为A1B的中点(4分)
(2)连接AB1,取AC中点R,连接A1R,
则BR⊥平面A1C1CA,∴BR⊥AC1,由已知A1B⊥AC1,∴A1R⊥AC1,∴△AC1C~△A1RA∴
C1C
AC=
1
2AC
A1A,∴AC=
2A1A(6分)
则AA1=
2,则AC=2
连B1A,B1R,BR,∵AC⊥平面B1BR,∴平面B1AC⊥平面B1BR,
平面B1AC∩平面B1BR=B1R,过B作BH⊥B1R,垂足为H,
则BH⊥平面B1PC,过B作BG⊥PC,
连接GH,那么∠BGH为二面角B1-PC-B的平面角(8分)
在△B1BR中,BH=
30
5在△PBC中,BG=
30
21(10分)∴sin∠BGH=
21
5∴
点评:
本题考点: 直角三角形的射影定理;直线与平面垂直的性质;与二面角有关的立体几何综合题.
考点点评: 本题主要考查了直线与平面垂直的性质,以及二面角的度量,考查空间想象能力,几何逻辑推理能力,以及计算能力,属于常规题.