如图,已知三棱柱ABC-A₁B₁C₁,平面AA₁C₁C⊥平面ABC,∠ABC=90°,∠BAC=30°,A₁A=A₁C=AC,E,F分别是AC,A₁B₁的中点. (1)证明:EF⊥BC;

10-06
摘要: 如图,已知三棱柱ABC-A₁B₁C₁,平面AA₁C₁C⊥平面ABC,∠ABC=90°,∠BAC=30°,A₁A=A₁C=AC,E,F分别是AC,A₁B₁的中点.

(1)证明:EF⊥BC;
(2)求直线与平面所成
(2)在底面ABC内作EHAC,以点E为坐标原点,EH,EC,方向分别为x,y,z轴正方向建立空间直角坐标系.
 
,则,
据此可得:
可得点的坐标为
利用中点坐标公式可得:,由于
故直线EF的方向向量为:
平面的法向量为,则:

据此可得平面的一个法向量为
此时
设直线EF平面所成角为,则.
【点睛】
本题考查了立体几何中的线线垂直的判定和线面角的求解问题,意在考查学生的空间想象能力和逻辑推理能力;解答本题关键在于能利用直线与直线、直线与平面平面平面关系的相互转化,通过严密推理,同时对于立体几何中角的计算问题,往往可以利用空间向量法,通过求解平面的法向量,利用向量的夹角公式求解.
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