题目内容
(本小题满分12分)
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的正弦值;
解答:解法一:(1)取中点
,连结
.
为正三角形,
.
正三棱柱
中,平面
平面
,
平面
.
连结,在正方形
中,
分别为
的中点,
,[来源:学科网ZXXK]
.在正方形
中,
,
平面
.[来源:学,科,网]
(2)设与
交于点
,在平面
中,作
于
,连结
,由(Ⅰ)得
平面
.
,
为二面角
的平面角.
在中,由等面积法可求得
,又
,
.所以二面角
的大小
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解法二:(1)取中点
,连结
.
为正三角形,
.
在正三棱柱
中,平面
平面
,
平面
.
取中点
,以
为原点,
,
,
的方向为
轴的正方向建立空间直角坐标系,则
,
,
,
,
,
,
,
.
,
,
,
.
平面
.
(2)设平面的法向量为
.
,
.
,
,
令得
为平面
的一个法向量.
由(1)知
平面
,
为平面
的法向量.
,
.
二面角
的正弦大小为
解析:
略

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