Question

如圖，三棱柱ABC-A₁B₁C₁中，CA＝CB，AB＝AA₁，∠BAA₁＝60°．

（Ⅰ）證明：AB⊥A₁C；
（Ⅱ）若平面ABC⊥平面AA₁B₁B，AB＝CB，求直線A₁C與平面BB₁C₁C所成角的正弦值．

Answer 1

(I)見解析；(II).

解析試題分析：（I）取得中點，連接，,，由此可證，平面，進而可得；（II）易證，,兩兩垂直，以坐標原點，的方向為軸的正向，建立空間直角坐標系，可得,,的坐標，設是平面的一法向量，求出法向量，繼而求得，即為所求角的正弦值.
試題解析：（I）取得中點，連接，,
因為，所以,由于,
所以為等邊三角形，所以，
又因為,所以平面，
又平面，故；
（II）由（Ⅰ）知，，
又∵面面，面面，∴面，∴，
∴, 兩兩相互垂直，以為坐標原點，的方向為軸正方向，||為單位長度，建立如圖所示空間直角坐標系，設

有題設知(1,0,0),(0,,0),(0,0,),(－1,0,0),則=（1,0，）,==(－1,0,),=(0,－,),
設=是平面的法向量，
則，即，可取