摘要: 如图,直四棱柱ABCD-A₁B₁C₁D₁的底面是菱形,AA₁=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N分别是BC,BB₁,A₁D的中点.
(1)证明:MN∥平面C₁DE;
(2)求二面角A-MA₁-N的正弦值.
【答案】(1)见解析;(2).
【
(1)证明:MN∥平面C₁DE;
(2)求二面角A-MA₁-N的正弦值.
【答案】(1)见解析;(2).
【
由直四棱柱性质可知:平面
四边形为菱形
则以为原点,可建立如下图所示的空间直角坐标系:
则:,,,D(0,-1,0)
取中点,连接,则
四边形为菱形且 为等边三角形
又平面,平面
平面,即平面
为平面的一个法向量,且
设平面的法向量,又,
,令,则,
二面角的正弦值为:
【点睛】
本题考查线面平行关系的证明、空间向量法求解二面角的问题.求解二面角的关键是能够利用垂直关系建立空间直角坐标系,从而通过求解法向量夹角的余弦值来得到二面角的正弦值,属于常规题型.