1.如图,在三棱锥PABC中,PA⊥平面ABC,∠BAC=90°,D,E,F分别是棱AB,BC,CP的中点,AB=AC=1,PA=2.求直线PA与平面DEF所成角的正弦值.
解:如图,以点A为原点,AB,AC,AP所在的直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系Axyz.
由AB=AC=1,PA=2,
得A(0,0,0),B(1,0,0),C(0,1,0),P(0,0,2),D,E,F.
∴\s\up7(―→(―→)=(0,0,-2),\s\up7(―→(―→)=,\s\up7(―→(―→)=.
设平面DEF的法向量为n=(x,y,z).
则\s\up7(―→(n·eq \o(DE,\s\up7(―→)
即解得
取z=1,则平面DEF的一个法向量为n=(2,0,1).
设PA与平面DEF所成的角为θ,则
sin θ=|cos〈\s\up7(―→(―→),n〉|=\s\up7(―→(\f(eq \o(PA,\s\up7(―→)=,
故直线PA与平面DEF所成角的正弦值为.
求二面角
如图,四棱柱ABCDA1B1C1D1的所有棱长都相等,AC∩BD=O,A1C1∩B1D1=O1,四边形ACC1A1和四边形BDD1B1均为矩形.
(1)证明:O1O⊥底面ABCD.
(2)若∠CBA=60°,求二面角C1OB1D的余弦值.
[自主解答] (1)证明:因为四边形ACC1A1和四边形BDD1B1均为矩形,所以CC1⊥AC,DD1⊥BD,