解答题如图,已知直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,B

发布时间:2020-07-09 01:04:34

解答题如图,已知直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=1,AA1=,点D、E分别是△ABC边AB、AC的中点,
求:(1)该直三棱柱的侧面积;
(2)(理)异面直线DB1与EA1所成的角的大小(用反三角函数值表示)
(文)异面直线DE与A1B1所成的角的大小.

网友回答

解:(1)∵在三角形ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=1,
∴AB=2,AC=,
∴S侧=(AB+AC+BC)AA1=(3+);
(2)(理)取B1C1的中点为F,连接EF,A1F,

则B1F∥BC,并且B1F=BC,
因为点D、E分别是△ABC边AB、AC的中点,所以DE∥BC,并且DE=BC,
所以B1F∥DE,并且B1F=DE,
所以四边形B1DEF是平行四边形,所以B1D∥EF,
所以∠FEA1与异面直线DB1与EA1所成的角相等.
取BC的中点为H,连接FH,EH,
因为BC=1,AA1=,点D、E分别是△ABC边AB、AC的中点,
所以EA1=,A1F=,FE=,
所以在△FEA1中,由余弦定理可得:cos∠FEA1==,
所以异面直线DB1与EA1所成的角的大小为arccos.
(3)(文)∵AB∥A1B1,∴∠ADE就是异面直线DE与A1B1所成的角
∵点D、E分别是△ABC边AB、AC的中点,∠ABC=60°,
∴∠ADE=60°,
∴异面直线DE与A1B1所成的角为60°.解析分析:(1)根据题意求出AC、AB的长,然后利用直三棱柱的侧面展开图是矩形,即可求得结果;(2)(理)取B1C1的中点为F,连接EF,A1F,根据题意可得:四边形B1DEF是平行四边形,即可得到B1D∥EF,可得∠FEA1与异面直线DB1与EA1所成的角相等,再利用余弦定理求出异面直线的夹角;(3)(文)根据几何体的结构特征可得:AB∥A1B1,进而得到∠ADE就是异面直线DE与A1B1所成的角,再根据题意异面直线的夹角即可.点评:本题考查柱体的侧面积,考查了异面直线所成的角,确定异面直线所成的角是关键.
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