18.如圖,直三棱柱ABC-A1B1C1的各條棱長(zhǎng)均為4,D是側(cè)棱CC1的中點(diǎn).
(Ⅰ)在線段AB1上是否存在一點(diǎn)M,使得DM∥平面ABC,若存在,求出AM的長(zhǎng).若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(Ⅱ)求AB1與平面ACC1A1所成角的正弦值.

分析 (Ⅰ)取AB,AB1的中點(diǎn)分別為N,M,連接NM,NC,證明四邊形NMDC是平行四邊形,即可;
(Ⅱ)根據(jù)線面角的定義作出直線和平面所成角的平面角,根據(jù)三角形的邊角關(guān)系進(jìn)行求解即可.

解答 解:(Ⅰ)在線段AB1上存在一點(diǎn)M,使得DM∥平面ABC,
如圖,取AB,AB1的中點(diǎn)分別為N,M,連接NM,NC,
則NM∥BB1∥DC.且NM=$\frac{1}{2}$BB1=DC,
∴四邊形NMDC是平行四邊形,
∴MD∥NC,
∵NC?平面ABC,MD?平面ABC,
∴DM∥平面ABC,此時(shí)AM=$\frac{1}{2}$AB1=2$\sqrt{2}$,
(Ⅱ)取A1C1的中點(diǎn)E,連接B1E,
∴B1E⊥A1C1,
∵AA1⊥平面A1B1C1
∴AA1⊥B1E,
又AA1∩A1C1=A1,
∴B1E⊥平面ACC1A1
連接AE,則AE是AB1在平面ACC1A1內(nèi)的射影,
∴∠B1AE是AB1與平面ACC1A1所成的角,
在直角三角形B1AE中,B1E=2$\sqrt{3}$,AB1=4$\sqrt{2}$,
則sin∠B1AE=$\frac{{B}_{1}E}{A{B}_{1}}=\frac{2\sqrt{3}}{4\sqrt{2}}$=$\frac{\sqrt{6}}{4}$,
即AB1與平面ACC1A1所成角的正弦值$\frac{\sqrt{6}}{4}$.

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查線面平行的定理的應(yīng)用以及直線和平面所成角的求解,利用相應(yīng)的判定定理以及線面角的定義作出平面角是解決本題的關(guān)鍵.

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