如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC⊥BC,且AC=BC=CC1=2,M是AB1,A1B的交点,N是B1C1的中点.(Ⅰ)求证:MN⊥平面A1BC;
(Ⅱ)求平面AA1B与平面A1BC夹角的大小.在线课程
(Ⅰ)证明:以C为原点,分别以CB、CC1、CA为x、y、z轴建立坐标系,则由AC=BC=CC1=2,知A1(0,2,2),B1(2,2,0),B(2,0,0),C1(0,2,0),∴M(1,1,1),N(1,2,0),∴
=(2.-2,-2),
=(2,0,0),
=(0,1,-1),…(3分)∴
,
,∴MN⊥A1B,MN⊥CB,∴MN⊥平面A1BC; …(6分)
(Ⅱ)作CH⊥AB于H点,∵平面ABC⊥平面ABB1A1,∴CH⊥平面A1BA,
故平面A1BA的一个法向量为
,而平面A1BC的一个法向量为
,…(9分)∴cos
=|
|=
∵
,∴平面AA1B与平面A1BC夹角的大小为
.…(12分)分析:(Ⅰ)以C为原点,分别以CB、CC1、CA为x、y、z轴建立坐标系,用坐标表示点与向量
、
、
,可得MN⊥A1B,MN⊥CB,从而可得MN⊥平面A1BC; (Ⅱ)作CH⊥AB于H点,则平面A1BA的一个法向量为
,平面A1BC的一个法向量为
,利用向量的夹角公式,即可求得平面AA1B与平面A1BC夹角.点评:本题考查线面垂直,考查面面角,考查利用空间向量解决立体几何问题,正确求出平面的法向量是关键.