正三棱柱ABCA1B1C1的底面边长为a,侧棱长为a,求AC1与侧面ABB1A1所成的角.
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问题详情:
正三棱柱 ABC A 1 B 1 C1 的底面边长为 a ,侧棱长为 a ,求 AC 1 与侧面 ABB 1 A1 所成的角.
【回答】
解法一: 建立如图所示的空间直角坐标系,则 A (0,0,0), B (0, a ,0), A 1 (0,0, a ), C 1 (- , , a ),取 A 1 B 1 的中点 M ,则 M (0, , a ),连结 AM 、 MC 1 ,有 =(0, a ,0), =(0,0, a ).
由于
∴ MC 1 ⊥面 ABB 1 A1 .
∴∠ C 1 AM 是 AC 1 与侧面 A 1 B 所成的角.
∵
∴
而
∴
∴〈 〉=30°,即 AC 1 与侧面 AB 1 所成的角为30°.
解法二: (法向量法)(接方法一) =(0,0, a ).
设侧面 A 1 B 的法向量 n =(λ, x , y ),
∴ n =0且 n =0.∴ ax =0,且 ay =0.
∴ x = y =0.故 n =(λ,0,0).
∵
∴
∴|cos〈 , n 〉|= .
∴〈 〉=30°,即 AC 1 与侧面 AB 1 所成的角为30°.
绿*通道:
充分利用图形的几何特征建立适当的空间直角坐标系,再用向量的有关知识求解线面角.方法二给出了一般的方法,先求平面法向量与斜线夹角,再进行换算.
知识点:平面向量
题型:解答题
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