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如图,直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥BC,E是A1C的中点,ED⊥A1C且交AC于D,A1A=AB=BC.

(Ⅰ)证明:A1C⊥平面EBD;

(Ⅱ)求平面A1AB与平面EDB所成的二面角的大小(仅考虑平面角为锐角的情况).

(1)证明:∵三棱柱ABC-A1B1C1中A1A⊥AB,∴Rt△A1AB中AB=

∴BC=A1B∴△A1BC是等腰三角形

∵E是等腰△A1BC底边A1C上的中点,

∴A1C⊥BE            ①

又依条件知A1C⊥ED,   ②

且ED∩BE=E,        ③

由①,②,③得A1C⊥平面EBD 

(2)∵A1A、ED平面A1AC,且A1A、ED不平行.

故延长A1A、ED后必相交,设交点为F,连接FB

∴A1-FB-E是所求的二面角.

依条件易证明Rt△A1EF≌Rt△A1AC.

∵E为A1C中点,∴A为A1F中点

∴AF=A1A=AB,∴∠A1BA=∠ABF=45 .

∴∠A1BF=90 .即A1B⊥FB.

又A1E⊥平面EFB,

∴EF⊥FB

∴∠A1BE是所求的二面角的平面角.

E是等腰三角形A1BC底边中点,

∵∠A1BE=45 .故所求的二面角的大小为45 .


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