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y2z2x0

0
,不妨设
z
1,可得
2

021
f3如图,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为4,动点P在棱A1B1上.
1当A1P=12A1B1时,求CP与平面D1DCC1所成角的正弦值;2当A1P=34A1B1时,求点C到平面D1DP的距离.解:如图,以D为坐标原点,建立如图空间直角坐标系Dxyz
由题设知正方体棱长为4,则D0,0,0,A4,0,0,B14,4,4,A14,0,4,D10,0,4,C0,4,0.
1由题设可得P4,2,4,故C→P=4,-2,4.∵AD⊥平面D1DCC1,∴D→A=4,0,0是平面D1DCC1的法向量,设所求角为θ,
∴si
θ=cos〈D→A,C→P〉=DD→→AACC→→PP=23
∴CP与平面D1DCC1所成角的正弦值为232∵D→C=0,4,0,设平面D1DP的法向量
=x,y,z,∵P4,3,4,D→D1=0,0,4,D→P=4,3,4.

DD→→DP=1=00,,即z4=x+0,3y+4z=0令x=-3,则y=4
f∴
的一个取值为-3,4,0.∴点C到平面D1DP的距离为d=
D→C=156
4如图,△BCD与△MCD都是边长为2的正三角形,平面MCD⊥平面BCD,AB⊥平面BCD,AB=23
1求点A到平面MBC的距离;2求平面ACM与平面BCD所成二面角的正弦值.解:取CD中点O,连接OB,OM,则OB⊥CD,OM⊥CD又平面MCD⊥平面BCD,则MO⊥平面BCD以O为原点,直线OC,BO,OM为x轴,y轴,z轴,建立如图所示空间直角坐标系.
易知OB=OM=3,则各点坐标分别为O0,0,0,C1,0,0,M0,0,3,B0,-3,0,
A0,-3,23.
1设平面MBC的一个法向量m=x,y,z.
∵B→C=1,3,0,B→M=0,3,3,
mB→C=0,∴
即x+
3y=0,
mB→M=0,3y+3z=0
取z=1,则m=3,-1,1.
又A→B=0,0,-23,
∴点A到平面MBC的距离
d=
A→Bm
m
-2
=5
3=25
15
2设平面ACM的一个法向量
=x1,y1,z1.∵C→M=-1,0,3,C→A=-1,-3,23,

C→M=0,即-x1+3z1=0,
C→A=0,-x1-3y1+23z1=0
取z1=1,则
=3,1,1.又AB⊥平面BCD,∴A→B是平面BCD的一个法向量.
f∴cos〈
,A→B〉=
AA→→BB

-25×2
3=-3
55
∴si

,A→B〉=1--552=255
∴平面ACM与平面BCD所成二面角的正弦值为255
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