(2009?孝感模拟)如图,D、E分别是正三棱柱ABC-A1B1C1的棱AA1、BB1的中点,且棱AA1=8,AB=4.(Ⅰ)求证

2025-05-10 05:03:39
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回答1:

(Ⅰ)在线段BC1上取中点F,连接EF、DF,
所以EF∥DA1,且EF=DA1
∴四边形EFDA1是平行四边形…2′
∴A1E∥FD,又A1E?平面BDC1,FD?平面BDC1
∴A1E∥平面BDC1.…4′
(II)由A1E⊥B1C1,A1E⊥C1C,可得A1E⊥平面CBB1C1
过点E作EH⊥BC1与H,连接A1H,
则∠A1HE为二面角A1-BC1-B1的平面角,
在Rt△BB1C1中,由BB1=8,B1C1=4可得BC1边上的高为

8
5
5

所以EH=
4
5
5

又A1E=2
3

所以tan∠A1HE=
A1E
EH
15
2
3

所以∠A1HE>60°.
所以M在棱AA1上时,二面角M-BC1-B1总大于60°.
故棱AA1上不存在使二面角M-BC1-B1的大小为60°的点M.…12′