如图,在正四棱柱ABCD—A1B1C1D1中,AA1=2,AB=1,点N是BC的中点,点M在CC1上,设二面角A1-DN—M的大小为θ. 当θ=90°时,求AM的长;

admin2019-06-01  3

问题 如图,在正四棱柱ABCD—A1B1C1D1中,AA1=2,AB=1,点N是BC的中点,点M在CC1上,设二面角A1-DN—M的大小为θ.

当θ=90°时,求AM的长;

选项

答案建立如图所示的空间直角坐标系D-xyz.设CM=t(0≤t≤2),则各点的坐标为A(1,0,0),A1(1,0.2),N([*],1,0),M(0,1,t).所以[*]=(0,1,t),[*]=(1,0,2).设平面DMN的法向量为n1=(x1,y1,z1),则n1·[*]=0.即x1+2y1=0,y1+tz1=0.令z1=1,则y1=-t,x1=2t.所以n1=(2t,-t,1)是平面DMN的-个法向量.设平面A1DN的法向量为n2=(x2,y2,z2),则n2·[*]=0,n2·[*]=0.即x2+2z2=0,x2+2y2=0.令z2=1,则x2=-2,y2=1.所以n2=(-2,1,1)是平面A1DN的-个法向量.从而n1·n2=-5t+1. 因为θ=90°,所以n1·n2=-5t+1=0,解得t=[*]. 从而M(0,1,[*]).所以AM=[*]. [*]

解析
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