正三棱柱ABC-A1B1C1中,M、N分别为A1B1、AB的中点.①求证:平面A1NC∥平面BMC1;②若AB=AA1,求BM与AC所成角的余弦值.-高二数学

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正三棱柱ABC-A1B1C1中,M、N分别为A1B1、AB的中点.①求证:平面A1NC∥平面BMC1;②若AB=AA1,求BM与AC所成角的余弦值.-高二数学

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正三棱柱ABC-A1B1C1中,M、N分别为A1B1、AB的中点.
①求证:平面A1NC平面BMC1
②若AB=AA1,求BM与AC所成角的余弦值.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

①证明:在正三棱柱ABC-A1B1C1中,M、N分别为A1B1、AB的中点,
所以A1NBM,
因为BM⊂平面BMC1,A1N⊄平面BMC1,
所以A1N平面BMC1.
因为M、N分别为A1B1、AB的中点,
所以C1MCN,
因为C1M⊂平面BMC1,CN⊄平面BMC1,
所以CN平面BMC1.
又因为CN∩A1N=N,并且CN⊂平面A1NC,A1N⊂平面A1NC
所以平面A1NC平面BMC1.
②由 ①可得A1NBM,
又因为ACA1C1,
所以BM与AC所成角等于A1C1与A1N所成的角,
即∠NA1C1为所求或者与其互补.
连接C1N,在△NA1C1中,设AB=AA1=2,所以A1N=
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,A1C1=2,NC1=
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所以根据余弦定理可得:cosNA1C1=
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所以BM与AC所成角的余弦值
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10

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