如圖,正三棱柱ABC—A1B1C1的底面邊長為a,點(diǎn)M在邊BC上,△AMC1是以點(diǎn)M為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形.
(1)求證:點(diǎn)M為邊BC的中點(diǎn);
(2)求點(diǎn)C到平面AMC1的距離;
(3)求二面角M—AC1—C的大小.
答案:(1)證明:∵△AMC1為以點(diǎn)M為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形, ∴AM⊥C1M,且AM=C1M,在正三棱柱ABC—A1B1C1中,CC1⊥底面ABC. ∴C1M在底面內(nèi)的射影為CM,AM⊥CM. ∵底面ABC為邊長為a的正三角形,∴點(diǎn)M為BC邊的中點(diǎn). (2)解:過點(diǎn)C作CH⊥MC1于H. 由(1)知AM⊥C1M且AM⊥CM, ∴AM⊥平面C1CM. ∵CH在平面C1CM內(nèi),∴CH⊥AM,∴CH⊥平面C1AM. 由(1)知,AM=C1M= ∴CC1= ∴CH= ∴點(diǎn)C到平面AMC1的距離為 (3)解:過點(diǎn)C作CI⊥AC1于I,連HI, ∵CH⊥平面C1AM,∴HI為CI在平面C1AM內(nèi)的射影, ∴HI⊥AC1,∠CIH是二面角M—AC1—C的平面角. 在直角三角形ACC1中, CI= sinCIH= ∴∠CIH=45°,∴二面角M—AC1—C的大小為45°.
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