(文)∵体积
又FG⊥面ABB1A1,三棱锥F―AA1E的高FG=AA1=2,
所以.
所以面积
(Ⅳ)解:(理)连GE、GD1,因为FG∥A1D,所以FG∥面A1ED1,所以体积,
因为AA1=2,
(Ⅲ)证明:由(Ⅰ)知AD⊥D1F,由(Ⅱ)知AE⊥D1F,又AD∩AE=A,所以D1F⊥面AED,又D1F面A1FD1,所以面AED⊥面A1FD1.
(Ⅱ)解:如图9―82,取AB中点G,连A1G、FG,因为F是CD中点,所以CFAD,又A1D1AD,所以GFA1D1,故GFD1A1是平行四边形,A1G∥D1F.
设A1G与AE交于点H,则∠AHA1是AE与D1F所成的角,因E是BB1中点,所以Rt△A1AG≌Rt△ABE,∠GA1A=∠GAH,从而∠AHA1=90°,即直线AE与D1F所成角为直角.
93.(Ⅰ)证明:AD⊥D1F;
∴BF=为所求.
评述:本小题主要考查直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系,棱柱的性质,空间的角和距离的概念,逻辑思维能力、空间想象能力及运算能力.
在Rt△ABC中,AB=,
∴DE=1,AD=A1D=,tanA1ED==.
故∠A1ED=60°为所求.
(Ⅲ)作BF⊥AC,F为垂足,由面A1ACC1⊥面ABC,知BF⊥面A1ACC1.
∵B1B∥面A1ACC1,
∴BF的长是B1B和面A1ACC1的距离.