综合题12.0分
理科数学

19. 如图,三棱柱ABC-A1B1C1所有的棱长均为2,B1在底面上的射影D在棱长BC上,且A1B∥平面ADC1

(Ⅰ)求证:平面ADC1⊥平面BCC1B1

(Ⅱ)求平面ADC1与平面A1AB所成角的正弦值.

正确答案及相关解析

正确答案

见解析

解析

(Ⅰ)连接A1C交AC1于点O,连接OD,则平面A1BC∩平面ADC1=OD。∵A1B∥平面ADC1,∴A1B∥OD,又为O为A1C的中点。

∴D为BC的中点,则AD⊥BC。

又B1D⊥平面ABC,∴AD⊥B1D,BC∩B1D=D。

∴AD⊥平面BCC1B1

又AD平面ADC1,从而平面ADC1⊥平面BCC1B1

(Ⅱ)以D为坐标原点,DC,DA,DB1所在的直线分别为x轴,y轴,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则D(0,0,0),B(-1,0,0),A(0,,0),B1(0,0,),C1(2,0,

考查方向

平面与平面垂直的判定;求二面角的平面角的三角函数值

解题思路

通过线面垂直证明面面垂直,找到二面角的平面角构造三角形,进而计算出二面角的平面角的余弦值

易错点

找不到垂直关系,找不到二面角

知识点

直线与平面平行的判定与性质 平面与平面垂直的判定与性质 线面角和二面角的求法