三棱柱ABC-A1B1C1在如图所示的空间直角坐标系中,已知AB=2,AC=4,A1A=3.D是BC的中点.(1)求直线DB1与平面A1C1D所成角的正弦值;(2)求二面角B1-A1D-C1的正弦值.

题目简介

三棱柱ABC-A1B1C1在如图所示的空间直角坐标系中,已知AB=2,AC=4,A1A=3.D是BC的中点.(1)求直线DB1与平面A1C1D所成角的正弦值;(2)求二面角B1-A1D-C1的正弦值.

题目详情

三棱柱ABC-A1B1C1在如图所示的空间直角坐标系中,已知AB=2,AC=4,A1A=3.D是BC的中点.

(1)求直线DB1与平面A1C1D所成角的正弦值;
(2)求二面角B1-A1D-C1的正弦值.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)(2)
(1)由题意,A(0,0,0),B(2,0,0),C(0,4,0),D(1,2,0),A1(0,0,3),B1(2,0,3),C1(0,4,3).=(1,2,-3),=(0,4,0).
设平面A1C1D的一个法向量为n=(x,y,z).
n·=x+2y-3z=0,n·=4y=0.
∴x=3z,y=0.令z=1,得x=3.n=(3,0,1).
设直线DB1与平面A1C1D所成角为θ,
=(1,-2,3),
∴sinθ=|cos〈·n〉|=.
(2)设平面A1B1D的一个法向量为m=(a,b,c).
=(2,0,0),∵m·=a+2b-3c=0,m·=2a=0,
∴a=0,2b=3c.令c=2,得b=3.m=(0,3,2).
设二面角B1A1DC1的大小为α,
∴|cosα|=cos|〈mn|,则sinα=.
∴二面角B1A1DC1的正弦值为.

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