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如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC⊥BC,AA1=ACBC=2,D、E 分别是AB、AA1、CC1的中点,P是

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/11/15 15:57:56
如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC⊥BC,AA1=ACBC=2,D、E 分别是AB、AA1、CC1的中点,P是CD的点.
(1)求直线PE与平面ABC所成角的正切值的最大值;
(2)求证:直线PE∥平面A1BF;
(3)求直线PE与平面A1BF的距离
如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC⊥BC,AA1=ACBC=2,D、E 分别是AB、AA1、CC1的中点,P是
建立坐标系
C(0,0,0),A(2,0,0),B(0,2,0),D(1,1,0)
C1(0,0,2),A1(2,0,2),B1(0,2,2),E(2,0,1),F(0,0,1)
 设P(a,a,0),PE:(a-2,a,-1),ABC法向量n:(0,0,1),cos (PE-n) = 1/|PE|,PE-n的夹角和PE与ABC平面夹角互为余角,tan(PE-ABC夹角) = cotan (PE-n) = 1/根号((a-2)^2 + a^2),a = 1,时,最大值=1/根号(2)
或者直接由图,PE与ABC夹角即是<EPA,EPA 为直角三角形,当P与D重回时,PA=AD 为最小值,tan<EPA 最大=EA/AD = 1/根号(2)
 
 A1BF平面方程为:x-y-2z+2 = 0,法向量n:(1,-1,-2),cos(n-PE) = (a-2 - a +2)/|n||PE| = 0,所以n-PE 垂直,平面与Pe平行
E到A1BF的距离 = (2-2+2)/根号(6)=2/根号(6)