∵CC1⊥AM,∴DE∥CC1∵D是BC的中点,∴E是BC1的中点
∴AM=DE=AA1,∴AM=MA1
例3 已知斜三棱柱ABC-A1B1C1中,A1C1=B1C1=2,D、D1分别是AB、A1B1的中点,平面A1ABB1⊥平面A1B1C1,异面直线AB1和C1B互相垂直
(1)求证 AB1⊥C1D1;
(2)求证 AB1⊥面A1CD;
(3)若AB1=3,求直线AC与平面A1CD所成的角
(1)证明 ∵A1C1=B1C1,D1是A1B1的中点,
∴C1D1⊥A1B1于D1,又∵平面A1ABB1⊥平面A1B1C1,
∴C1D1⊥平面A1B1BA,
而AB1平面A1ABB1,∴AB1⊥C1D1
(2)证明 连结D1D,
∵D是AB中点,∴DD1CC1,∴C1D1∥CD,
由(1)得CD⊥AB1,又∵C1D1⊥平面A1ABB1,C1B⊥AB1,
由三垂线定理得BD1⊥AB1,
又∵A1D∥D1B,∴AB1⊥A1D而CD∩A1D=D,∴AB1⊥平面A1CD
(3)解 由(2)AB1⊥平面A1CD于O,
连结CO1得∠ACO为直线AC与平面A1CD所成的角,
∵AB1=3,AC=A1C1=2,∴AO=1,∴sinOCA=,∴∠OCA=
学生巩固练习
1 在长方体ABCD-A1B1C1D1中,底面是边长为2的正方形,高为4,则点A1到截面AB1D1的距离是( )
A B C D
2 在直二面角α-l-β中,直线aα,直线bβ,a、b与l斜交,则( )
A a不和b垂直,但可能a∥b B a可能和b垂直,也可能a∥b
C a不和b垂直,a也不和b平行 D a不和b平行,但可能a⊥b
3 设X、Y、Z是空间不同的直线或平面,对下面四种情形,使"X⊥Z且Y⊥ZX∥Y"为真命题的是_________(填序号)
①X、Y、Z是直线 ②X、Y是直线,Z是平面 ③Z是直线,X、Y是平面 ④X、Y、Z是平面
4 设a,b是异面直线,下列命题正确的是_________
①过不在a、b上的一点P一定可以作一条直线和a、b都相交
②过不在a、b上的一点P一定可以作一个平面和a、b都垂直
③过a一定可以作一个平面与b垂直
④过a一定可以作一个平面与b平行
5 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,侧棱PA垂直于底面,E、F分别是AB、PC的中点
(1)求证 CD⊥PD;
(2)求证 EF∥平面PAD;
(3)当平面PCD与平面ABCD成多大角时,直线EF⊥平面PCD?