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已知单位正方体ABCD-A1B1C1D1,E分别是棱C1D1的中点,试求:

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/16 08:48:23
已知单位正方体ABCD-A1B1C1D1,E分别是棱C1D1的中点,试求:
(1)AE与平面BB1C1C所成的角的正弦值;
(2)二面角C1-DB-A的余弦值.
已知单位正方体ABCD-A1B1C1D1,E分别是棱C1D1的中点,试求:
以D为坐标原点建立空间直角坐标系,如图所示:
(1)设正方体棱长为2.则E(0,1,2),A(2,0,0).

AE=(−2,1,2),平面

BCC1B1的法向量为

n=(0,1,0).
设AE与平面BCC1B1所成的角为θ.sinθ=|cos<

AE,

n>|=
|

AE•

n|
|

AE| |

n|=
1

9=
1
3.
∴sinθ=
1
3.
(2)A(1,0,0),B(1,1,0),C1(0,1,1),


DA=(1,0,0),

DB=(1,1,0),

DC1=(0,1,1).
设平面

DBC1的法向量为

n1=(x,y,z),则

n1•

DB=x+y=0

n1•

DC1=y+z=0,
令y=-1,则x=1,z=1.∴

n1=(1,-1,1).取平面ADB的法向量为

n2=(0,0,1).
设二面角C1-DB-A的大小为α,从图中可知:α为钝角.
∵cos<

n1,

n2>=

n1•

n2
|

n1| |

n2|=
1

3=

3
3,
∴cosα=−

3
3.