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如图,已知正三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱长和底面边长均为1,M是底面BC边上...

如图,已知正三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱长和底面边长均为1,M是底面BC边上的中点,N是侧棱CC1上的点,且CN=2C1N.
(Ⅰ)求二面角B1-AM-N的平面角的余弦值;
(Ⅱ)求点B1到平面AMN的距离.

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(I)由题意及图形因为M是底面BC边上的中点,所以线线垂直进而线面垂直,利用二面角平面角的定义得到二面角的平面角,在△B1MN中,由余弦定理可以求得; (II)由题意过B1在面BCC1B1内作直线B1H⊥MN,又AM⊥平面BCC1B1,所以B1H⊥平面AMN,在三角形中解出B1H,即可. 【解析】 (Ⅰ)因为M是底面BC边上的中点, 所以AM⊥BC,又AM⊥CC1, 所以AM⊥面BCC1B1,从而AM⊥B1M,AM⊥NM, 所以∠B1MN为二面角,B1-AM-N的平面角. 又B1M==,MN=, 连B1N,得B1N=, 得. 故所求二面角B1-AM-N的平面角的余弦值为. (Ⅱ)过B1在面BCC1B1内作直线B1H⊥MN,H为垂足.又AM⊥平面BCC1B1, 所以AM⊥B1H.于是B1H⊥平面AMN,故B1H即为B1到平面AMN的距离. 在R1△B1HM中,B1H=B1M. 故点B1到平面AMN的距离为1.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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