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(diǎn),,D為棱A1B1上的點(diǎn),BF丄A1B1.
(1) 證明:BF⊥DE,;
⑵ 當(dāng)為B1D何值時(shí),,面BB1C1C與面DFE所成的二面角的正弦值最小,?
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(diǎn),,D為棱A1B1上的點(diǎn),BF丄A1B1.
(1) 證明:BF⊥DE,;
⑵ 當(dāng)為B1D何值時(shí),,面BB1C1C與面DFE所成的二面角的正弦值最小,?
(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(diǎn)M,連接B1M和EM
因?yàn)镕為CC1重點(diǎn),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(diǎn),,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(diǎn),,BC,,BY,,BB1為xyz軸建立空間直角坐標(biāo)系
設(shè)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(shè)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(gè)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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