如图,直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥AC,AB=AC,D、E分别为AA1、B1C的中点。(I)证明:DE∥底面ABC;(II)设二面角A-BC-D为60°,求BD与平面BCC1B1所成的角的正
(Ⅰ)证明:设BC的中点为F,连结AF、EF,则EF∥CC1,且EF=CC1, 又AD∥CC1,且AD=CC1, ∴EF∥AD,且EF=AD,∴四边形ADEF是平行四边形, ∴DE∥AF,又∵DE平面ABC,AF平面ABC, ∴DE∥底面ABC。(Ⅱ)解:连结DF,∵AB=AC,F为BC的中点, ∴AF⊥BC,又∵AA1⊥底面ABC, ∴AA1⊥BC, 又∵AA1∩AF=A,∴BC⊥平面ADF,∴BC⊥DF,∴∠AFD就是A-BC-D的平面角,即∠AFD=60°, ∵BB1⊥底面ABC, ∴BB1⊥AF, 又∵AF⊥BC,BC∩BB1= B, ∴AF⊥平面BCE, ∵DE∥AF, ∴DE⊥平面BCE,∴∠DBE就是BD与平面BCC1B1所成的角,设AF=a,则DE=a,AD=,AB=,∴BD=, ∴sin∠DBE==。
题目简介
如图,直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥AC,AB=AC,D、E分别为AA1、B1C的中点。(I)证明:DE∥底面ABC;(II)设二面角A-BC-D为60°,求BD与平面BCC1B1所成的角的正
题目详情
(II)设二面角A-BC-D为60°,求BD与平面BCC1B1所成的角的正弦值。
答案
(Ⅰ)证明:设BC的中点为F,连结AF、EF,则EF∥CC1,且EF=
CC1,
CC1,
平面ABC,AF
平面ABC,
,AB=
,∴BD=
,
=
。
又AD∥CC1,且AD=
∴EF∥AD,且EF=AD,
∴四边形ADEF是平行四边形,
∴DE∥AF,
又∵DE
∴DE∥底面ABC。
(Ⅱ)解:连结DF,
∵AB=AC,F为BC的中点,
∴AF⊥BC,
又∵AA1⊥底面ABC,
∴AA1⊥BC,
又∵AA1∩AF=A,
∴BC⊥平面ADF,∴BC⊥DF,
∴∠AFD就是A-BC-D的平面角,即∠AFD=60°,
∵BB1⊥底面ABC,
∴BB1⊥AF,
又∵AF⊥BC,BC∩BB1= B,
∴AF⊥平面BCE,
∵DE∥AF,
∴DE⊥平面BCE,
∴∠DBE就是BD与平面BCC1B1所成的角,
设AF=a,则DE=a,AD=
∴sin∠DBE=