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正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是DD1,B1C1的中点,P是棱AB上的动点,则A1M与PN所成的角的大小

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:2024/09/22 15:26:05
正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是DD1,B1C1的中点,P是棱AB上的动点,则A1M与PN所成的角的大小是______.
正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是DD1,B1C1的中点,P是棱AB上的动点,则A1M与PN所成的角的大小
取CC1的中点为E,令B1E与BN的交点为F.
∵ABCD-A1B1C1D1是正方体,
∴DD1=CC1、DD1∥CC1
又MD1=
DD1
2、EB1=
CC1
2,
∴MD1=EC1
∴MEC1D1是平行四边形,
∴ME=D1C1、ME∥D1C1
∵ABCD-A1B1C1D1是正方体,
∴A1B1=D1C1、A1B1∥D1C1
∵ME=D1C1、ME∥D1C1
∴ME=A1B1、ME∥A1B1
∴MEA1B1是平行四边形,
∴A1M∥B1E.
∵ABCD-A1B1C1D1是正方体,
∴BCB1C1是正方形,
∴BB1=B1C1=CC1、∠BB1N=∠B1C1E=90°,
又B1N=
B1C1
2、C1E=
CC1
2,
∴B1N=C1E.
由B1N=B1C1、∠BB1N=∠B1C1E、B1N=C1E,得:△BB1N≌△B1C1E,
∴∠BNB1=∠B1EC1
∴E、F、N、C1共圆,而∠B1C1E=90°,
∴B1E⊥BN.
由A1M∥B1E、B1E⊥BN,得:A1M⊥BN.
∵ABCD-A1B1C1D1是正方体,
∴AB⊥平面AA1D1D,
又A1M在平面AA1D1D上,
∴A1M⊥AB.
由A1M⊥BN、A1M⊥AB,BN∩AB=B得:A1M⊥平面ABN,而PN在平面ABN上,
∴A1M⊥PN,
∴A1M与PN所成的角为90°.
故答案为:90°