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如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为AD、DC的中点.

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/06/17 13:27:39
如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为AD、DC的中点.
(1)求直线BC1与平面EFD1所成角的正弦值;
(2)设直线BC1上一点P满足平面PAC∥平面EFD1,求PB的长.
如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为AD、DC的中点.
(1)建立以D点为原点,DA所在直线为x轴,DC所在直线为y轴,DD1所在直线为z轴的空间直角坐标系
则D1(0,0,2),A(2,0,0),B(2,2,0),E(1,0,0),C1(0,2,2),F(0,1,0).

BC1=(-2,0,2),

D1E=(1,0,-2),

EF=(-1,1,0).
设平面D1EF的法向量

n=(x1,y1,z1),


n.

EF=0

n.

D1E=0,


−x1+y1=0
x1−2z1=0
令x1=2,则

n=(2,2,1)…(3分)
∴cos<

n,

BC1>=
−2
2
2.3=-

2
6
∴直线BC1与平面EFD1所成角的正弦值为 

2
6…..…..(5分)
(2)设

BP=λ

BC1=(-2λ,0,2λ)


AP=

AB+

BP=(-2λ,2,2λ),

n.

AP=-4λ+4+2λ=0
∴λ=2…(8分)
∵AP⊄平面EFD1,AP∥平面EFD1
又AC∥EF,EF⊆平面EFD1
∴AC∥平面EFD1
又AP∩AC=A,AP,AC⊂平面EFD1
∴平面 PAC∥平面EFD1


BP=(-4,0,4),|

BP|=4
2….(10分)