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> 如图,直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥AC,D、E分别为AA1、B1C的中点,DE⊥平面BCC1,(Ⅰ)证明:AB=AC;(Ⅱ)设二面角A-BD-C为60°,求B1C与平面BCD所成的角的大小.
如图,直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥AC,D、E分别为AA1、B1C的中点,DE⊥平面BCC1,(Ⅰ)证明:AB=AC;(Ⅱ)设二面角A-BD-C为60°,求B1C与平面BCD所成的角的大小.
题目简介
如图,直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥AC,D、E分别为AA1、B1C的中点,DE⊥平面BCC1,(Ⅰ)证明:AB=AC;(Ⅱ)设二面角A-BD-C为60°,求B1C与平面BCD所成的角的大小.
题目详情
如图,直三棱柱ABC-A
1
B
1
C
1
中,AB⊥AC,D、E分别为AA
1
、B
1
C的中点,DE⊥平面BCC
1
,
(Ⅰ)证明:AB=AC;
(Ⅱ)设二面角A-BD-C为60°,求B
1
C与平面BCD所成的角的大小.
题型:解答题
难度:中档
来源:高考真题
答案
(Ⅰ)证明:取BC中点F,连结EF,则
,从而
,
连结AF,则ADEF为平行四边形,从而AF∥DE,
又DE⊥平面BCC1,
故AF⊥平面BCC1,
从而AF⊥BC,即AF为BC的垂直平分线,所以AB=AC.
(Ⅱ)解:作AG⊥BD,垂足为G,连结CG,由三垂线定理知CG⊥BD,
故∠AGC为二面角A-BD-C的平面角,
由题设知,∠AGC=60°,
设AC=2,则
,
又AB=2,BC=2
,故AF=
,
由
得
,
解得AD=
,故AD=AF,
又AD⊥AF,所以四边形ADEF为正方形,
因为BC⊥AF,BC⊥AD,AF∩AD=A,
故BC⊥平面DEF,
因此平面BCD⊥平面DEF,
连结AE、DF,设AE∩DF=H,则EH⊥DF,EH⊥平面BCD,
连结CH,则∠ECH为B1C与平面BCD所成的角,
因ADEF为正方形,AD=
,故EH=1,
又
,
所以
,
所以∠ECH=30°,
即B1C与平面BCD所成的角为30°。
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如图,已知矩形ABCD中,AB=10,BC=6,
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