如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱A1A⊥底面ABC,且底面是边长为2的正三角形,侧棱长为1,D是AC的中

2025-04-30 12:03:08
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回答1:

(1)设AB1,交A1B于点P,连结PD,
∵D是AC的中点
∴PD∥B1C,
∵B1C?平面AB1D,PD?平面AB1D,
∴B1C∥平面A1BD;

(2)∵A1A⊥底面ABC,BD?平面ABC
∴BD⊥A1A,
又底面是边长为2的正三角形,D是AC的中点.
∴BD⊥AC,
∵A1A∩AC=A,
∴BD⊥平面A1ACC1
∴BD⊥A1D,
∵在矩形A1ACC1中A1A=1,AC=2
∴A1D⊥C1D,
∴A1D⊥平面C1DB,
∴平面A1BD⊥平面C1BD:
(3)作AM⊥A1D,M为垂足,
由(2)知平面A1BD⊥平面C1BD:
∵平面A1ACC1∩平面A1BD=A1D,
∴AM⊥平面A1BD,连接MP,则∠APM就是直线AB1与平面A1BD所成的角,
∵A1A=1,AD=1,
∴在RtAA1D中,AM=

2
2

∵AP=
1
2
AB1
=
5
2

∴sin∠APM=
AM
AP
=
10
5

∴直线AB1与平面A1BD所成的角的正弦值
10
5