(2010•沈阳模拟)如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面ABC,△ABC为边长为2的正三角形,点P在A

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  • 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.