如图,直三棱柱ABC-A1B1C1,底面△ABC中,CA=CB=1,∠BCA=90°,棱AA1=2,M、N分别为A1B1、A1AD的中点.
( I )求
>的值;(II)求证:BN⊥平面C1MN;
( III)求点B1到平面C1MN的距离.在线课程解:( I ) 以CA所在直线为x轴,以CB所在直线为y轴,以CC1所在直线为z轴建立空间坐标系.
则A(1,0,0),B(0,1,0),A1 (1,0,2),B1 ( 0,1,2),C1(0,0,2),M(
,
,2),N(1,0,1),
∵
=(1,-1,2),
=( 0,1,2). ∴
=
=
=
.(II)∵
=(1,-1,1),
=(
,
,0),
=(1,0,-1),∴
=
-
+0=0,
=1-0-1=0,∴
,
,∴BN⊥平面C1MN.
( III)设点B1到平面C1MN的距离为h,∵VB1-C1MN=
,∴
×(
MN•MC1 )h=
×(
B1M•C1M ) NA1,即
×(
•
)h=
×(
•
•
)×1,∴h=
.分析:( I )建立空间坐标系,求出各个点的坐标,利用两个向量的夹角公式 求得
>的值.(II) 由
=0,
=0,得到
,
,从而得到BN⊥平面C1MN.
(II) 设点B1到平面C1MN的距离为h,由VB1-C1MN=
,解方程求得 h 值.点评:本题考查两个向量的夹角公式,线面垂直的判定,用等体积法求点到平面的距离,准确求出各个点的坐标是解题的
关键.