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如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G分别为CC1、B1C1、D...

如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G分别为CC1、B1C1、DD1的中点,O为BF与B1E的交点,
(1)证明:BF⊥面A1B1EG
(2)求直线A1B与平面A1B1EG所成角的正弦值.

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(1)先在正方形BCC1B1中根据条件得到△BB1F≌△B1C1E,进而推得 BF⊥B1E;再结合DC⊥平面BCC1B1,GE∥DC得到BF⊥GE即可证明结论; (2)由(1)知,BO⊥平面A1B1EG;得到∠BA1O即为直线A1B与平面A1B1EG所成角;然后通过求边长即可求出结论. (1)证明:因为 BB1=B1C1,B1F=C1E,BF=B1E 所以△BB1F≌△B1C1E 从而∠C1EB1=∠BFB1 在Rt△B1C1E中∠C1EB1+∠C1B1E=90° 故∠BFB1+∠C1B1E=90°从而∠FOB1=90° 即BF⊥B1E…(2分) 又因为DC⊥平面BCC1B1,GE∥DC 所以GE⊥平面BCC1B1…(4分) 又因为BF⊂平面BCC1B1 故BF⊥GE 又因为B1E∩GE=E 所以BF⊥平面A1B1EG…(6分) (2)【解析】 如右图,连接A1O          由(1)知,BO⊥平面A1B1EG 故∠BA1O即为直线A1B与平面A1B1EG所成角…(8分) 设正方体的棱长为1,则, 在Rt△BB1F中,有故 ==…(10分) 所以…(12分)
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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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