如图,在直三棱柱ABC-A
1B
1C
1中,CC
1=AC=BC,∠ACB=90°,P是AA
1的中点,Q是AB的中点.
(1)求异面直线PQ与B
1C所成角的大小;
(2)若直三棱柱ABC-A
1B
1C
1的体积为
,求四棱锥C-BAPB
1的体积.
提问时间:2021-03-18
(1)以C为坐标原点,以CA,CB,CC
1为X,Y,Z轴正方向建立空间直角坐标系.不妨设CC
1=AC=BC=2.
依题意,可得点的坐标P(2,0,1),Q(1,1,0),B
1(0,2,2).
于是,
=(-1,1,-1),
=(0,-2,-2).
由
•=0,
则异面直线PQ与B
1C所成角的大小为
.
(2)连接CQ.由AC=BC,Q是AB的中点,得CQ⊥AB;
由AA
1⊥面ABC,CQ⊊面ABC,得CQ⊥AA
1.
又AA
1∩AB=A,因此CQ⊥面ABB
1A
1由直三棱柱ABC-A
1B
1C
1的体积为
⇒CC
1=AC=BC=1.可得
CQ=.
所以,四棱锥C-BAPB
1的体积为
VC-BAPB1=•CQ•SBAPB1=••[(+1)•]=.
(1)以C为坐标原点,以CA,CB,CC1为X,Y,Z轴正方向建立空间直角坐标系,分别求出异面直线PQ与B1C的方向向量,代入向量夹角公式,即可求出异面直线PQ与B1C所成角的大小;
(2)连接CQ.由AC=BC,由已知中,Q是AB的中点,AA1⊥面ABC,我们根据等腰三角形“三线合一”的性质及线面垂直的性质,即可得到CQ⊥AB,CQ⊥AA1,进而根据线面垂直的判定定理,得到CQ⊥面ABB1A1,故CQ即为四棱锥C-BAPB1的高,求出棱锥的底面面积,代入棱锥体积公式,即可得到答案.
异面直线及其所成的角;棱柱、棱锥、棱台的体积.
本题考查的知识点是异面直线及其所成的角,棱锥的体积,其中(1)的关键是建立空间坐标系,将异面直线夹角问题转化为向量夹角问题,而(2)的关键是根据线面垂直的判定定理,得到CQ为棱锥的高.
举一反三
我想写一篇关于奥巴马的演讲的文章,写哪一篇好呢?为什么好