在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD为直角梯形,∠BAD=∠ADC=90°,AB=AD=1,CD=CC1=2,E为棱AA1的中点
在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD为直角梯形,∠BAD=∠ADC=90°,AB=AD=1,CD=CC1=2,E为棱AA1的中点,F为棱BB1上的动点.(...
在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD为直角梯形,∠BAD=∠ADC=90°,AB=AD=1,CD=CC1=2,E为棱AA1的中点,F为棱BB1上的动点.(Ⅰ)试确定点F的位置,使得D1E⊥DF;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求CF与平面EFD1所成角的大小.
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解:(Ⅰ)因为E为棱AA1的中点,当F为棱BB1上的中点,
因为直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD为直角梯形,
∠BAD=∠ADC=90°,所以,点F在平面A1AD内的射影为点E,
直线DE?平面A1AD,
而D1E⊥DE,
由三垂线定理可知,DF⊥D1E,
∴D1E⊥DF;
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,F为棱BB1上的中点,
∴EF∥AB,AB∥CD,
∴CD∥EF,CD?平面EFD1,EF?平面EFD1
∴CD∥平面EFD1,
∴点C到平面EFD1的距离等于点D到平面EFD1的距离,
∵AE=1,AD=1,DE=
,
即点C到平面EFD1的距离为
.
CF=
=
.
∴sinθ=
=
,又θ∈[0 ,
因为直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD为直角梯形,
∠BAD=∠ADC=90°,所以,点F在平面A1AD内的射影为点E,
直线DE?平面A1AD,
而D1E⊥DE,
由三垂线定理可知,DF⊥D1E,
∴D1E⊥DF;
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,F为棱BB1上的中点,
∴EF∥AB,AB∥CD,
∴CD∥EF,CD?平面EFD1,EF?平面EFD1
∴CD∥平面EFD1,
∴点C到平面EFD1的距离等于点D到平面EFD1的距离,
∵AE=1,AD=1,DE=
2 |
即点C到平面EFD1的距离为
2 |
CF=
FB2+BC2 |
3 |
∴sinθ=
| ||
|
| ||
3 |
π |