如图,点P为斜三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱BB1上一点,PM⊥BB1交AA1于点M,PN⊥BB1交CC1于点N.

5个回答

  • 解题思路:(1)由题意和三棱柱的性质,证出 CC1⊥平面PMN,再证 CC1⊥MN.

    (2)利用类比推理边“对应侧面面积”得出结论,证明用到余弦定理平行四边形的面积公式和题中的垂直关系.

    (1)证:由题意知,CC1∥BB1,PM⊥BB1,PN⊥BB1

    ∴CC1⊥PM,CC1⊥PN,且PM∩PN=P,

    ∴CC1⊥平面PMN,MN⊂平面PMN,

    ∴CC1⊥MN;

    (2)在斜三棱柱ABC-A1B1C1中,有

    S2ABB1A1=

    S2BCC1B1+

    S2ACC1A1−2

    S BCC1B1•

    S ACC1A1cosα,

    其中α为平面CC1B1B与平面CC1A1A所组成的二面角.

    ∵CC1⊥平面PMN,∴上述的二面角为∠MNP,

    在△PMN中,PM2=PN2+MN2-2PN•MNcos∠MNP

    ∴PM2•Cc12=PN2•Cc12+MN2•Cc12-2(PN•Cc1)•(MN•Cc1)cos∠MNP,

    ∵SBCC1B1=PN•CC1,SACC1A1=MN•CC1,SABB1A1=PM•BB1

    S2ABB1A1=

    S2BCC1B1+

    S2ACC1A1−2

    S BCC1B1•

    S ACC1A1cosα

    其中α为平面CC1B1B与平面CC1A1A所组成的二面角.

    点评:

    本题考点: 空间中直线与直线之间的位置关系;归纳推理.

    考点点评: 本题考查线面垂直关系的相互转化,还考查了类比推理,证明结论时利用余弦定理,加上适当的变形证出结论.