在长方体ABCD-A1B1C1D1中,点E、F分别BB1、DD1上,且AE⊥A1B,AF⊥A1D,(1)求证:A1C⊥平面AEF;(2)若规定两个平面所成的角是这两个平面所组成的二面角中的锐角(或直角

题目简介

在长方体ABCD-A1B1C1D1中,点E、F分别BB1、DD1上,且AE⊥A1B,AF⊥A1D,(1)求证:A1C⊥平面AEF;(2)若规定两个平面所成的角是这两个平面所组成的二面角中的锐角(或直角

题目详情

在长方体ABCD-A1B1C1D1中,点E、F分别BB1、DD1上,且AE⊥A1B,AF⊥A1D,
(1)求证:A1C⊥平面AEF;
(2)若规定两个平面所成的角是这两个平面所组成的二面角中的锐角(或直角),则在空间中有定理:若两条直线分别垂直于两个平面,则这两条直线所成的角与这两个平面所成的角相等。
试根据上述定理,在AB=4,AD=3,AA1=5时,求平面AEF与平面D1B1BD所成的角的大小(用反三角函数值表示)。
题型:解答题难度:中档来源:上海高考真题

答案

证明:(1)因为
所以在平面上的射影为
,得
同理可证
因为
所以⊥平面AEF。
(2)解:过A作BD的垂线交CD于G,
因为,所以
设AG与所成的角为α,
则α即为平面AEF与平面所成的角.
由已知,计算得
如图建立直角坐标系,则得点A(0,0,0),


因为AG与所成的角为α,
所以
由定理知,平面AEF与平面CEF所成角的大小为

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