
已知直三棱柱ABC-A1B1C1.中,側(cè)面AA1B1B為正方形, AB= BC = 2, E, F分別為AC和CC1的中點,D為棱A1B1上的點,BF丄A1B1.
(1) 證明:BF⊥DE;
⑵ 當為B1D何值時,面BB1C1C與面DFE所成的二面角的正弦值最???
已知直三棱柱ABC-A1B1C1.中,側(cè)面AA1B1B為正方形, AB= BC = 2, E, F分別為AC和CC1的中點,D為棱A1B1上的點,BF丄A1B1.
(1) 證明:BF⊥DE;
⑵ 當為B1D何值時,面BB1C1C與面DFE所成的二面角的正弦值最???
(1)直棱柱ABC-A1B1C1,側(cè)面AA1B1B為正方形
所以A1B1=B1B=AB=BC=2
所以側(cè)面BB1C1C為正方形
取BC中點M,連接B1M和EM
因為F為CC1重點,所以B1M⊥BF
由已知BF⊥A1B1
且A1B1B1M=B1
所以BF⊥平面A1B1M
由于E為AC中點,所以EM∥A1B1
所以EM平面A1B1M,所以BF⊥DE
(2)由(1)可知,A1B1⊥BF,且A1B1⊥B1B,所以A1B1⊥平面B1BCC1
以B為原點,BC,BY,BB1為xyz軸建立空間直角坐標系
設C(2,0,0),A(0,-2,0),B1(0,0,2)
C1(2,0,2),A1(0,-2,2),E(1,-1,0),F(xiàn)(2,0,1),D(0,n,2)
則向量EF=(1,1,1),向量FD=(-2,n,1)
設向量m⊥平面BB1C1C,則向量m=(0,1,0)
向量n⊥平面DEF,則向量n=(x,y,z)
是各個側(cè)面的高相等,底面是三角形,上表面和下表面平行且全等,所有的側(cè)棱相等且相互平行且垂直于兩底面的棱柱。上下表面三角形可以是任意三角形。正三棱柱是直三棱柱的特殊情況,即上下面是正三角形
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