
已知直三棱柱ABC-A1B1C1.中,,側(cè)面AA1B1B為正方形, AB= BC = 2, E, F分別為AC和CC1的中點(diǎn),D為棱A1B1上的點(diǎn),,BF丄A1B1.
(1) 證明:BF⊥DE,;
⑵ 當(dāng)為B1D何值時(shí),面BB1C1C與面DFE所成的二面角的正弦值最???
已知直三棱柱ABC-A1B1C1.中,,側(cè)面AA1B1B為正方形, AB= BC = 2, E, F分別為AC和CC1的中點(diǎn),D為棱A1B1上的點(diǎn),,BF丄A1B1.
(1) 證明:BF⊥DE,;
⑵ 當(dāng)為B1D何值時(shí),面BB1C1C與面DFE所成的二面角的正弦值最???
答案
(1)直棱柱ABC-A1B1C1,側(cè)面AA1B1B為正方形
所以A1B1=B1B=AB=BC=2
所以側(cè)面BB1C1C為正方形
取BC中點(diǎn)M,,連接B1M和EM
因?yàn)镕為CC1重點(diǎn),,所以B1M⊥BF
由已知BF⊥A1B1
且A1B1B1M=B1
所以BF⊥平面A1B1M
由于E為AC中點(diǎn),所以EM∥A1B1
所以EM平面A1B1M,,所以BF⊥DE
(2)由(1)可知,,A1B1⊥BF,且A1B1⊥B1B,,所以A1B1⊥平面B1BCC1
以B為原點(diǎn),,BC,BY,,BB1為xyz軸建立空間直角坐標(biāo)系
設(shè)C(2,0,,0),,A(0,-2,,0),,B1(0,0,,2)
C1(2,,0,2),A1(0,,-2,,2),E(1,,-1,,0),F(xiàn)(2,,0,,1),D(0,,n,,2)
則向量EF=(1,1,,1),,向量FD=(-2,,n,,1)
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