如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1垂直于平面ABC,AC=BC,M,N,P,Q分别是AA1,BB1,AB,B1

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  • 如图已知在三棱柱ABC--A1B1C1中,AA1⊥面ABC,AC=BC,M、N、P、Q分别是AA1、BB1、AB、B1C1的中点.

    (1)求证:面PCC1⊥面MNQ;

    (2)求证:PC1‖面MNQ;

    (3)若的余弦值.

    证明:(1)∵AC=BC, P是AB的中点 ∴AB⊥PC

    ∵AA1⊥面ABC,CC1‖AA1,

    ∴CC1⊥面ABC而AB在平面ABC内

    ∴CC1⊥AB, ∵CC1∩PC=C ∴AB⊥面PCC1;

    又∵M、N分别是AA1、BB1的中点,四边形AA1B1B是平行四边形,MN‖AB,

    ∴MN⊥面PCC1 ∵MN在平面MNQ内,∴面PCC1⊥面MNQ; 4分

    (2)连PB1与MN相交于K,连KQ,

    ∵MN‖PB,N为BB1的中点,∴K为PB1的中点.

    又∵Q是C1B1的中点∴PC1‖KQ

    而KQ平面MNQ,PC1平面MNQ

    ∴PC1‖面MNQ. 9分

    (3)由不妨设

    以点P为坐标原点PA所在直线为x轴,平面内直线AB的垂直平分线为y轴,PC所在直线为z轴建立空间直角坐标系.

    则可求得各点的坐标为,.

    平面MNQ的一个法向量为,

    平面的一个法向量为