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直三棱柱ABC-A1B1C1中.底面ABC为等腰直角三角形.且AB⊥AC.AB=AC=2.AA1=4.M是侧棱CC1上一点.设MC=h.(1)若BM⊥A1C.求h的值,(2)若直线AM与平面ABC所成

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 16:00:06分类:高中数学题库

直三棱柱ABC-A1B1C1中,底面ABC为等腰直角三角形,且AB⊥AC,AB=AC=2,AA1=4,M是侧棱CC1上一点,设MC=h.
(1)若BM⊥A1C,求h的值;
(2)若直线AM与平面ABC所成的角为数学公式,求多面体ABM-A1B1C1的体积.在线课程解:(1)以A为坐标原点,以射线AB、AC、AA1分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系,如图所示,
则B(2,0,0),M(0,2,h),A1(0,0,4),C(0,2,0)(2分)
(2分)
由BM⊥A1C得,,即2×2-4h=0
解得h=1(2分)
(2)由题意知,平面ABC的一个法向量为(2分)
因为直线AM与平面ABC所成的角为,所以解得h=2(2分)
三棱锥M-ABC的体积
三棱柱ABC-A1B1C1体积V=S△ABC•CC1=8(2分)
所以多面体ABM-A1B1C1的体积(2分)
分析:(1)以A为坐标原点,以射线AB、AC、AA1分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系,求出,利用,求h的值;
(2)直线AM与平面ABC所成的角为,多面体ABM-A1B1C1的体积,就是三棱柱的体积减去三棱锥M-ABC的体积,求解即可.
点评:本题考查棱柱的结构特征,组合几何体的面积、体积问题,直线与平面所成的角,考查转化思想,计算能力,是中档题.

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