解答题如图,已知正三棱柱ABC-A1B1C1的,底面边长是侧棱长2倍,D、E分别是AC

发布时间:2020-07-09 08:25:27

解答题如图,已知正三棱柱ABC-A1B1C1的,底面边长是侧棱长2倍,D、E分别是AC、A1C1的中点;
(Ⅰ)求证:直线AE∥平面BDC1;
(Ⅱ)求证:直线A1D⊥平面BDC1;
(Ⅲ)求直线A1C1与平面BDC1所成的角.

网友回答

证明:(Ⅰ)∵D、E分别是AC、A1C1的中点
∴AD∥C1E,AD=C1E
则四边形ADC1E为平行四边形
∴AE∥C1D而AE?平面BDC1,C1D?平面BDC1,
∴直线AE∥平面BDC1;
(Ⅱ)设侧棱长为1,则底面边长为2,
根据题意可知A1D=C1D=,A1C1=2
根据勾股定理可知A1D⊥C1D
∵BD⊥面AA1C1C,A1D?面AA1C1C
∴BD⊥A1D,而C1D∩BD=D
∴直线A1D⊥平面BDC1;
(Ⅲ)解:由(II)可知∠A1C1D为直线A1C1与平面BDC1所成的角
而∠A1C1D=45°
∴直线A1C1与平面BDC1所成的角为45°解析分析:(Ⅰ)欲证直线AE∥平面BDC1,根据直线与平面平行的判定定理可知只需证AE与平面BDC1内一直线平行,而易证四边形ADC1E为平行四边形,则AE∥C1D而AE?平面BDC1,C1D?平面BDC1,满足定理所需条件;(Ⅱ)根据勾股定理可知A1D⊥C1D,根据线面垂直的性质可知BD⊥A1D,而C1D∩BD=D,满足线面垂直的判定定理,则直线A1D⊥平面BDC1;(Ⅲ)由(II)可知∠A1C1D为直线A1C1与平面BDC1所成的角,在直角三角形A1C1D中求出此角即可.点评:本题主要考查了线面平行的判定,线面垂直的判定和线面所成角的度量,同时考查了空间想象能力、推理论证的能力,属于中档题.
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