在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,D、E、F分别是AB、BB1、CC1的重点,AB=BC=AC=BB1=2.

(1)求证AC1∥平面DEF(2)求二面角A-DE-F的余弦值... (1)求证AC1∥平面DEF (2)求二面角A-DE-F的余弦值 展开
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百度网友c64942c
2014-04-24
知道答主
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亲 首先我要麻烦你画个图,我附加了个有点丑,你先按照题目要求画出来,然后开始解题:

(1)这问容易:作AC中点G,由题已知abc是等边三角形,侧面是正方形

                         连接DG,EF ,AC1

                          因为DG//BC//EF

                          所以DGFE在同一平面上

                          因为GF是三角形ACC1的中位线

                          所以AC1//GF

                         所以AC1//平面DGFE即平面DEF

(2)做F点在平面ABB1A1的映射点F',我们会发现F'是正方形ABB1A1的对角线交点。

       (上面这个证明很简单,连接CD,C1和A1B1的中点,这个A1B1中点我没画 设为R吧,我们会发现面CDRC1是垂直于面ABB1A1的,那么F的投影也就是DR的的中点即正方形ABB1A1的对角线交点)

          过F'点在平面ABB1A1上做DE的垂线交DE与H,再连接H与F

          因为DE垂直与F'H,且DE垂直于F'F(F'F垂直于面ABB1A1,必然垂直于ED)

          所以DE垂直于平面HFF'

         而角∠FHF'就等于二面角A-DE-F

        已知F'是正方形ABB1A1的对角线交点,因为DE平行于对角线AB1,而F'H垂直于DE,所以F’H在对角线BA1上(这个我没细写 你应该懂得,正方形对角线垂直,F'是对角线的交点)

      所以F'H=1/4×BA1=√2/2

           然后在等腰梯形DGFE得出∠HEF的正弦值为√14/4(那个梯形4个边你都简单就算出来了)     所以得HF=EF×sin∠HEF=√14/2

   所以 cos∠FHF'=HF'/HF=√7/7

    所以二面角A-DE-F的余弦值为√7/7

 

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