(2007?福建)如图,正三棱柱ABC-A1B1C1的所有棱长都为2,D为CC1中点.(1)求证:AB1⊥面A1BD;(2)求
(2007?福建)如图,正三棱柱ABC-A1B1C1的所有棱长都为2,D为CC1中点.(1)求证:AB1⊥面A1BD;(2)求二面角A-A1D-B的大小;(3)求点C到平...
(2007?福建)如图,正三棱柱ABC-A1B1C1的所有棱长都为2,D为CC1中点.(1)求证:AB1⊥面A1BD;(2)求二面角A-A1D-B的大小;(3)求点C到平面A1BD的距离.
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证明:法一:(Ⅰ)取BC中点O,连接AO.∵△ABC为正三角形,∴AO⊥BC.
∵正三棱柱ABC-A1B1C1中,平面ABC⊥平面BCC1B1,∴AO⊥平面BCC1B1.
连接B1O,在正方形BB1C1C中,O,D分别为BC,CC1的中点,∴B1O⊥BD,∴AB1⊥BD.
在正方形ABB1A1中,AB1⊥A1B,∴AB1⊥平面A1BD.
(Ⅱ)设AB1与A1B交于点G,在平面A1BD中,作GF⊥A1D于F,连接AF,
由(Ⅰ)得AB1⊥平面A1BD.∴AF⊥A1D,∴∠AFG为二面角A-A1D-B的平面角.
在△AA1D中,由等面积法可求得AF=
,
又∵AG=
AB1=
,
∴sin∠AFG=
=
=
.
所以二面角A-A1D-B的大小为arcsin
.
(Ⅲ)△A1BD中,y2+
∵正三棱柱ABC-A1B1C1中,平面ABC⊥平面BCC1B1,∴AO⊥平面BCC1B1.
连接B1O,在正方形BB1C1C中,O,D分别为BC,CC1的中点,∴B1O⊥BD,∴AB1⊥BD.
在正方形ABB1A1中,AB1⊥A1B,∴AB1⊥平面A1BD.
(Ⅱ)设AB1与A1B交于点G,在平面A1BD中,作GF⊥A1D于F,连接AF,
由(Ⅰ)得AB1⊥平面A1BD.∴AF⊥A1D,∴∠AFG为二面角A-A1D-B的平面角.
在△AA1D中,由等面积法可求得AF=
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又∵AG=
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∴sin∠AFG=
AG |
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所以二面角A-A1D-B的大小为arcsin
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(Ⅲ)△A1BD中,y2+
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