如图所示,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1=3,AB=2,D是A1B1的中点,E在线段CC1上且C1E=2,(Ⅰ)证明:DC⊥面ABE;(Ⅱ)求二面角D-AE-B的大小.-高三数学
(Ⅰ)证明:已知ABC-A1B1C1是正三棱柱,取AC中点O、A1C1中点F,连OF、OB,则OB、OC、OF两两垂直,以OB、OC、OF为x、y、z轴建立空间直角坐标系,如图所示,∵AB=2,AA1=3,C1E=2,∴,,∴,∴,于是,有DC⊥AB、DC⊥AE,又因AB与AE相交,故DC⊥面ABE.(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,是面ABE的一个法向量,,设是面ADE的一个法向量,则,①,②取z=2,联立①、②解得,则,因为二面角D-AE-B是锐二面角,记其大小为θ,则,所以,二面角D-AE-B的大小。
题目简介
如图所示,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1=3,AB=2,D是A1B1的中点,E在线段CC1上且C1E=2,(Ⅰ)证明:DC⊥面ABE;(Ⅱ)求二面角D-AE-B的大小.-高三数学
题目详情
(Ⅰ)证明:DC⊥面ABE;
(Ⅱ)求二面角D-AE-B的大小.
答案
(Ⅰ)证明:已知ABC-A1B1C1是正三棱柱,取AC中点O、A1C1中点F,
,
,
,
,
是面ABE的一个法向量,
,
是面ADE的一个法向量,
,①
,②
,则
,
,
。
连OF、OB,则OB、OC、OF两两垂直,
以OB、OC、OF为x、y、z轴建立空间直角坐标系,如图所示,
∵AB=2,AA1=3,C1E=2,
∴
∴
∴
于是,有DC⊥AB、DC⊥AE,
又因AB与AE相交,故DC⊥面ABE.
(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,
设
则
取z=2,联立①、②解得
因为二面角D-AE-B是锐二面角,记其大小为θ,
则
所以,二面角D-AE-B的大小