如图,已知正三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱长和底面边长均为1,M是底面BC边上的中点,N是侧棱CC1上的点,且CN=2C1N,(Ⅰ)求二面角B1-AM-N的平面角的余弦值;(Ⅱ)求点B1到平面AMN

题目简介

如图,已知正三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱长和底面边长均为1,M是底面BC边上的中点,N是侧棱CC1上的点,且CN=2C1N,(Ⅰ)求二面角B1-AM-N的平面角的余弦值;(Ⅱ)求点B1到平面AMN

题目详情

如图,已知正三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱长和底面边长均为1,M是底面BC边上的中点,N是侧棱CC1上的点,且CN=2C1N,
(Ⅰ)求二面角B1-AM-N的平面角的余弦值;
(Ⅱ)求点B1到平面AMN的距离。
题型:解答题难度:中档来源:湖北省高考真题

答案

解:(Ⅰ)因为M是底面BC边上的中点,所以AM⊥BC,
又AM⊥CC1,所以AM⊥面BC
从而AM⊥B1M,AM⊥NM,
所以∠B1MN为二面角B1-AM-N的平面角。
又B1M=
MN=
连B1N,得B1N=
在△B1MN中,由余弦定理得

故所求二面角B1-AM-N的平面角的余弦值为
(Ⅱ)过B1在面内作直线,H为垂足,
又AM⊥平面
所以AM⊥B1H,于是B1H⊥平面AMN,
故B1H即为B1到平面AMN的距离。
中,B1H=B1M
故点B1到平面AMN的距离为1。

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