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问题: 在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1=AB=AC,AB垂直AC,M,Q分别是CC1.BC中点,P在A1B1,则PQ与AM所成角为

有四个选项A.30 B.45 C.60 D.90
知道答案,我只想知道详细的解题过程!

解答:

如图,取AC中点N,连结A1N、QN和B1Q,
因为N为AC中点,Q为BC中点,所以QN∥AB∥A1B1,
故A1、B1、Q、N共面,所以PQ在面A1B1QN上,
因AB⊥AC,故AB⊥面AA1C1C,即A1B1⊥面AA1C1C,因AM在面AA1C1C上,故A1B1⊥AM,
因AA1=AC,所以AA1C1C为正方形,因为N为AC中点,M为CC1中点,
故A1N⊥AM(证明过程略),
又上面已证得A1B1⊥AM,故AM⊥面A1B1QN,
又PQ在面A1B1QN上,故AM⊥PQ,
所以PQ与AM所成角为90°。
其实,既然是选择题,做题应讲求快而准。
此题其实不用证明就能直接选出答案,因为P在A1B1上是个动点,题目既然这样问,就暗示无论P运动至A1B1的任何位置,PQ与AM所成角大小恒定不变,这样只有一种情况符合,那就是AM垂直于PQ所在的某一平面,这样,无论P在该平面上如何运动,PQ与AM所成角均为90°。
希望你能从此题中获得启发。