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如图所示,已知长方体ABCD—A 1 B 1 C 1 D 1 中,AB=BC=2,AA 1 =4,

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/10 12:26:40
如图所示,已知长方体ABCD—A 1 B 1 C 1 D 1 中,AB=BC=2,AA 1 =4,
E是棱CC 1 上的点,且BE⊥B 1 C.
(1)求CE的长;
(2)求证:A 1 C⊥平面BED;
(3)求A 1 B与平面BDE所成角的正弦值.
如图所示,已知长方体ABCD—A 1 B 1 C 1 D 1 中,AB=BC=2,AA 1 =4,
(1) CE="1" (2)证明略(3)A 1 B与平面BDE所成角的正弦值为

(1) 如图所示,以D为原点,DA、DC、DD 1 所在直线分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系D—xyz.

∴D(0,0,0),A(2,0,0),B(2,2,0),
C(0,2,0),A 1 (2,0,4),
B 1 (2,2,4),C 1 (0,2,4),D 1 (0,0,4).
设E点坐标为(0,2,t),则 =(-2,0,t), =(-2,0,-4).
∵BE⊥B 1 C,
· =4+0-4t=0.∴t=1,故CE=1.
(2)由(1)得,E(0,2,1), =(-2,0,1),
=(-2,2,-4), =(2,2,0),
· =4+0-4=0,
· =-4+4+0=0.
,即A 1 C⊥DB,A 1 C⊥BE,
又∵DB∩BE=B,∴A 1 C⊥平面BDE.
即A 1 C⊥平面BED.
(3) 由(2)知 =(-2,2,-4)是平面BDE的一个法向量.又 =(0,2,-4),
∴cos〈 , 〉= = .
∴A 1 B与平面BDE所成角的正弦值为 .