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ABCA1B1C1是各条棱长均为a的正三棱柱,D是侧棱CC1的中点.

(1)求证:AB1D⊥平面ABB1A1

(2)求点C到平面AB1D的距离;

(3)求平面AB1D与平面ABC所成二面角(锐角)的大小.

解:(1)取AB1中点M, 则

.

,

两式相加可得.

由于,

.

DMAA1.又DMAB,

DM⊥平面ABB1A1, 而DM平面AB1D.

∴平面AB1D⊥平面ABB1A1.

(2)一方面A1BDM, 另一方面,

A1BAB1.∴A1B⊥平面AB1D.

A1B是平面AB1D的法向量.

C点到平面AB1D的距离

.

(3)平面ABC的法向量为, 而平面AB1D的法向量是, 故所求二面角θ

,

θ=45°.

练习册系列答案
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在 DEF中有余弦定理:DE2=DF2+EF2-2DF•EFcosDFE.拓展到空间,类比三角形的余弦定理,写出斜三棱柱ABC-A1B1C1的3个侧面面积与其中两个侧面所成二面角之间的关系式,并予以证明.

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π2
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2
AA1
,点D为A1C1的中点.
求证:
(1)BC1∥平面AB1D;
(2)A1C⊥平面AB1D.

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(2007•崇文区二模)在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1=
3
AB,则异面直线A1B与CC1所成的角的大小是
30°
30°

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