18.(本题满分12分)
如图,正三棱柱AC1中,AB=2,D是AB的中点,E是A1C1的中点,F是B1B中点,异面直线CF与DE所成的角为90°.
(1)求此三棱柱的高;
(2)求二面角C-AF-B的大小.
解:(1)取BC、C1C的中点分别为H、N,连结HC1,
连结FN,交HC1于点K,则点K为HC1的中点,因
FN//HC,则△HMC∽△FMK,因H为BC中点
BC=AB=2,则KN=
,∴
则HM=
,在Rt△HCC1,HC2=HM·HC1,
解得HC1=
,C1C=2.
另解:取AC中点O,以OB为x轴,OC为y轴,按右手系建立空间坐标系,设棱柱高为h,则C(0,1,0),F(
),D(
),E(0,0,h),
∴
,由CF⊥DE,得
,解得h=2.
(2)连CD,易得CD⊥面AA1B1B,作DG⊥AF,连CG,
由三垂线定理得CG⊥AF,所以∠CGD是二面角C-AF-B
的平面角,又在Rt△AFB中,AD=1,BF=1,AF=
,
从而DG=
∴tan∠CGD=
,
故二面角C-AF-B大小为arctan
.