Question

【題目】如圖，在正三棱柱ABC-A1B1C1中，AB=AA1=2，點P，Q分別為A1B1，BC的中點．

（1）求異面直線BP與AC1所成角的余弦值；

（2）求直線CC1與平面AQC1所成角的正弦值．

Answer 1

【答案】（1）

（2）

【解析】分析：（1）先建立空間直角坐標系，設立各點坐標，根據向量數量積求得向量的夾角，再根據向量夾角與異面直線所成角的關系得結果；（2）利用平面的方向量的求法列方程組解得平面的一個法向量，再根據向量數量積得向量夾角，最后根據線面角與所求向量夾角之間的關系得結果.

詳解：如圖，在正三棱柱ABCA1B1C1中，設AC，A1C1的中點分別為O，O1，則OB⊥OC，OO1⊥OC，OO1⊥OB，以為基底，建立空間直角坐標系Oxyz．

因為AB=AA1=2，

所以．

（1）因為P為A1B1的中點，所以，

從而，

故．

因此，異面直線BP與AC1所成角的余弦值為．

（2）因為Q為BC的中點，所以，

因此，．

設n=（x，y，z）為平面AQC1的一個法向量，

則即

不妨取，

設直線CC1與平面AQC1所成角為，

則，

所以直線CC1與平面AQC1所成角的正弦值為．