如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,△ABC是边长为2的等边三角形,AA1⊥平面ABC,D,E,I分别是CC1,AB,AA1的
如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,△ABC是边长为2的等边三角形,AA1⊥平面ABC,D,E,I分别是CC1,AB,AA1的中点.(1)求证:面CEI∥平面A1BD;...
如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,△ABC是边长为2的等边三角形,AA1⊥平面ABC,D,E,I分别是CC1,AB,AA1的中点.(1)求证:面CEI∥平面A1BD;(2)若H为A1B上的动点,CH与平面A1AB所成的最大角的正切值为152,求侧棱AA1的长.
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解:(1)∵E,I分别是AB,AA1的中点,
∴EI∥BA1,
∵EI?平面A1BD,BA1?平面A1BD,
∴EI∥平面A1BD,
取BA1的中点G,连接EG,DG,
∴GE平行且等于
AA1,
∵D是CC1中点,
∴CD平行且等于
AA1,
∴GE平行且等于CD,
∴四边形GDCE是平行四边形,
∴CE∥GD,
∵CE?平面A1BD,GD?平面A1BD,
∴CE∥平面A1BD,
∵CE∩EI=E,
∴平面A1BD∥面CEI;
(2)∵AA1⊥面ABC,CE?面ABC,
∴AA1⊥CE
又△ABC等边三角形,E是中点,
∴CE⊥AB,CE=
AB=
所以CE⊥面AA1B,
连接EH,则∠EHC为CH与平面AA1B所成的角,
在Rt△CEH中,tan∠EHC=
=
,
所以EH最短时∠EHC最大
此时,EH⊥A1B,
∴tan∠EHC=
=
=
,∴EH=
∴EI∥BA1,
∵EI?平面A1BD,BA1?平面A1BD,
∴EI∥平面A1BD,
取BA1的中点G,连接EG,DG,
∴GE平行且等于
1 |
2 |
∵D是CC1中点,
∴CD平行且等于
1 |
2 |
∴GE平行且等于CD,
∴四边形GDCE是平行四边形,
∴CE∥GD,
∵CE?平面A1BD,GD?平面A1BD,
∴CE∥平面A1BD,
∵CE∩EI=E,
∴平面A1BD∥面CEI;
(2)∵AA1⊥面ABC,CE?面ABC,
∴AA1⊥CE
又△ABC等边三角形,E是中点,
∴CE⊥AB,CE=
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所以CE⊥面AA1B,
连接EH,则∠EHC为CH与平面AA1B所成的角,
在Rt△CEH中,tan∠EHC=
CE |
EH |
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EH |
所以EH最短时∠EHC最大
此时,EH⊥A1B,
∴tan∠EHC=
CE |
EH |
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EH |
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2
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