题目内容

【题目】在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB⊥BC,BB1BC,D是CC1的中点.

(1)证明:B1C⊥平面ABD;

(2)若AB=BC,E是A1C1的中点,求二面角A﹣BD﹣E的大小.

【答案】(1)详见解析;(2)60°.

【解析】

(1)设BC=2,证明△DCB∽△CBB1,得∠BDC=∠BCB1,可得∠DBC+∠BCB1=90°,则BD⊥B1C,由三棱柱ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,得BB1⊥AB,进一步得到AB⊥平面BCC1B1,从而有AB⊥B1C,进一步得到B1C⊥平面ABD;

(2)设BC=2,以B为坐标原点建立空间直角坐标系,分别求出平面ABD的一个法向量与平面BDE的一个法向量,由两法向量所成角的余弦值可得二面角A﹣BD﹣E的大小.

(1)设BC=2,

∴,,.

∴,则△DCB∽△CBB1,得∠BDC=∠BCB1,

∵∠DBC+∠BDC=90°,

∴∠DBC+∠BCB1=90°,

得BD⊥B1C.

∵三棱柱ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,

∴BB1⊥平面ABC,

又AB平面ABC,

∴BB1⊥AB,

又∵AB⊥BC,BB1∩BC=B,

∴AB⊥平面BCC1B1,

而B1C平面BCC1B1,

∴AB⊥B1C,

又BD∩AB=B,

∴B1C⊥平面ABD;

(2)解:设BC=2,建立如图所示空间直角坐标系,

由(1)知,E(1,1,2),D(0,2,),

A(2,0,0),B1(0,0,),C(0,2,0).

由(1)知平面ABD的一个法向量,

,.

设平面BDE的一个法向量为.

由,

取z,得.

∴cos.

由图可知二面角A﹣BD﹣E为锐角,

则二面角A﹣BD﹣E的大小为60°.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网