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如图.正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中.AD=1.D1D=2.点P在棱CC1上.且.(1)求PC的长,(2)求钝二面角A-A1B-P的大小.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 17:57:01分类:高中数学题库

如图,正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AD=1,D1D=2,点P在棱CC1上,且数学公式
(1)求PC的长;
(2)求钝二面角A-A1B-P的大小.在线课程解:(1)如图,以点D为原点O,DA,DC,DD1分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系O-xyz,则D(0,0,0),B(1,1,0),A1(1,0,2),
设P(0,1,λ),其中λ∈[0,2],
因为,所以
即(-1,1,λ-2)•(-1,0,λ)=0,得λ=1,
此时P(0,1,1),即有PC=1;
(2)平面AA1B的一个法向量为
设平面A1BP的一个法向量为=(x,y,z),

不妨取x=1,则y=2,z=1,即=(1,2,1),
所以=
所以,钝二面角A-A1B-P的大小为π-arccos
分析:(1)建立空间直角坐标系,用坐标表示点与向量,利用,可得,由此可求PC的长;
(2)求出平面AA1B的一个法向量为,平面A1BP的一个法向量为=(1,0,-1),利用向量的夹角公式,即可求得结论.
点评:本题主要考查空间向量的应用,考查向量的夹角公式,考查运算求解能力,属于中档题.