如图,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,AC与BD交于点E,CB与CB1交于点F,(Ⅰ)求证:A1C⊥平面BDC1;(Ⅱ)求二面角B-EF-C的大小(结果用反三角函数值表示)。-高三数学

题目简介

如图,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,AC与BD交于点E,CB与CB1交于点F,(Ⅰ)求证:A1C⊥平面BDC1;(Ⅱ)求二面角B-EF-C的大小(结果用反三角函数值表示)。-高三数学

题目详情

如图,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,AC与BD交于点E,CB与CB1交于点F,
(Ⅰ)求证:A1C⊥平面BDC1
(Ⅱ)求二面角B-EF-C的大小(结果用反三角函数值表示)。
题型:解答题难度:中档来源:湖北省高考真题

答案

解:(Ⅰ)∵A1A⊥底面ABCD,
则AC是A1C在底面ABCD的射影,
∵AC⊥BD,
∴A1C⊥BD,同理A1C⊥DC1,
又BD∩DC1=D,
∴A1C⊥平面BDC1。
(Ⅱ)取EF的中点H,连结BH、CH,

∴BH⊥EF,同理CH⊥EF,
∴∠BHC是二面角B-EF-C的平面角,
又E、F分别是AC、B1C的中点,
∴EF
∴△BEF与△CEF是两个全等的正三角形,

于是在△BCH中,由余弦定理,


故二面角B-EF-C的大小为

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