A1B12?AB12?AA12.
故AB1?A1B1.
由BC?2,BB1?2,CC1?1,BB1?BC,CC1?BC得B1C1?5, 由AB?BC?2,?ABC?120?得AC?23,
222AB1?B1C1. ?AC由CC1?AC,得AC1?13,所以AB1?BC111,故
因此AB1?平面A1B1C1.
(Ⅱ)如图,过点C1作C1D?A1B1,交直线A1B1于点D,连结AD.
由AB1?平面A1B1C1得平面A1B1C1?平面ABB1, 由C1D?A1B1得C1D?平面ABB1, 所以?C1AD是AC1与平面ABB1所成的角.
由BC得cos?C1A1B1?11?5,AB11?22,AC11?2161, ,sin?C1A1B1?77所以C1D?3,故sin?C1AD?C1D39. ?AC11339. 13因此,直线AC1与平面ABB1所成的角的正弦值是方法二:
(Ⅰ)如图,以AC的中点O为原点,分别以射线OB,OC为x,y轴的正半轴,建立空间直角坐标系O-xyz.
由题意知各点坐标如下:
A(0,?3,0),B(1,0,0),A1(0,?3,4),B1(1,0,2),C1(0,3,1), uuuruuuuruuuur因此AB1?(1,3,2),A1B1?(1,3,?2),AC11?(0,23,?3),uuuruuuur由AB1?A1B1?0得AB1?A1B1. uuuruuuur由AB1?AC得AB1?AC11. 11?0所以AB1?平面A1B1C1.
(Ⅱ)设直线AC1与平面ABB1所成的角为?.
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uuuruuuruuur由(Ⅰ)可知AC1?(0,23,1),AB?(1,3,0),BB1?(0,0,2),
设平面ABB1的法向量n?(x,y,z).
uuur??x?3y?0,?n?AB?0,?由?uuu即可取n?(?3,1,0). r??2z?0,??n?BB1?0,?uuuruuur|AC1?n|39?. 所以sin??|cosAC1,n|?uuur13|AC1|?|n|因此,直线AC1与平面ABB1所成的角的正弦值是
9.解:(1)依题意可知:圆锥的高度为所以其体积为:V?39. 13OP?42?22?23,
1218?rh????22?23?3?。 333(2)依题意可知:OP?平面OAB,则OP?OA,OP?OB。
而?AOB?90,则OA?OB,即OA、OB、OP两两相互垂直。
所以可以以点O为原点,分别以OA、OB、OP所在直线为x、y、z轴建立如图的空间直角坐标系。则A(2,0,0),B(0,2,0),P(0,0,4)
??M为线段AB中点,?M(1,1,0),?PM?(1,1,?4),OB?(0,2,0)。
则直线PM与OB的夹角的余弦值为:
cos??PM?OBPMOB?22, ?61?1?16?4解得:??arccos
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