如图所示,正三棱柱ABC-A1B1C1的底面边长是2,侧棱长是3,D是AC的中点.(Ⅰ)求证:B1C∥平面A1BD;(Ⅱ
如图所示,正三棱柱ABC-A1B1C1的底面边长是2,侧棱长是3,D是AC的中点.(Ⅰ)求证:B1C∥平面A1BD;(Ⅱ)求二面角A1-BD-A的大小;(Ⅲ)求点A到平面...
如图所示,正三棱柱ABC-A1B1C1的底面边长是2,侧棱长是3,D是AC的中点.(Ⅰ)求证:B1C∥平面A1BD;(Ⅱ)求二面角A1-BD-A的大小;(Ⅲ)求点A到平面A1BD的距离.
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解:(Ⅰ)证明:设AB1与A1B相交于点P,连接PD,
则P为AB1中点,
∵D为AC中点,
∴PD∥B1C.
又∵PD?平面A1BD,
∴B1C∥平面A1BD.…(4分)
(Ⅱ)解法一:由正三棱柱ABC-A1B1C1中D是AC的中点,
知BD⊥AC,
又∵平面AA1C1C⊥平面ABC,
∴BD⊥平面AA1C1C,∴BD⊥A1D,
故∠A1DA为二面角A1-BD-A的平面角,
又AD⊥A1A,A1A=
,AD=1,
∴∠A1DA=60°,即二面角A1-BD-A的大小为60°.…(8分)
(Ⅱ)解法二:如图建立空间直角坐标系,
则D(0,0,0),A(1,0,0),A1(1,0,
),
B(0,
,0),B1(0,
,
),
∴
=(-1,
,-
则P为AB1中点,
∵D为AC中点,
∴PD∥B1C.
又∵PD?平面A1BD,
∴B1C∥平面A1BD.…(4分)
(Ⅱ)解法一:由正三棱柱ABC-A1B1C1中D是AC的中点,
知BD⊥AC,
又∵平面AA1C1C⊥平面ABC,
∴BD⊥平面AA1C1C,∴BD⊥A1D,
故∠A1DA为二面角A1-BD-A的平面角,
又AD⊥A1A,A1A=
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∴∠A1DA=60°,即二面角A1-BD-A的大小为60°.…(8分)
(Ⅱ)解法二:如图建立空间直角坐标系,
则D(0,0,0),A(1,0,0),A1(1,0,
3 |
B(0,
3 |
3 |
3 |
∴
A1B |
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