如圖,四棱柱ABCD-A′B′C′D′中,側(cè)棱與底面垂直,AB∥CD,AD⊥DC,且AB=AD=1,數(shù)學(xué)公式,數(shù)學(xué)公式
(I)求證:DB⊥BC′;
(II)求二面角A′-BD-C的大。

證明:(I)作BM⊥CD,垂足為M,連接AM.
因為AB∥CD,AD⊥DC,BM⊥CD,且AB=AD=1,
∴四邊形ABMD是正方形
∴BM=DM=1,BD=
又∵,
∴CM==1
∴CD=2,即CD2=BD2+BC2
∴DB⊥BC,
又∵DB⊥B′B,B′B∩BC=B
∴DB⊥平面BC′
而BC′?平面BC′
∴DB⊥BC′
解:(II)設(shè)AM與BD交于點E,連接A′E
由(I)知,ME⊥BD,且DE=BE
∵A′A⊥平面ABCD,
∴A′A⊥AD,A′A⊥AB
又∵AB=AD=1,∴A′D=A′B
又∵DE=BE,
∴A′E⊥BD
綜上可知∠A′EM即為二面角A′-BD-C的平面角,
在△A′AE中,∵A′A=,AE=BD=
∴tan∠A′EA==
即∠A′EA=60°
∴∠A′EM=120°
∴二面角A′-BD-C的大小為120°
分析:(I)作BM⊥CD,垂足為M,連接AM.由已知中AB∥CD,AD⊥DC,且AB=AD=1,易得到四邊形ABMD是正方形,則正方形的對角線BD=,由勾股定理即可得到DB⊥BC′;
(II)設(shè)AM與BD交于點E,連接A′E,結(jié)合(I)中結(jié)論,可證得∠A′EM即為二面角A′-BD-C的平面角,解三角形A′AE,求出∠A′EA大小后,根據(jù)∠A′EA與∠A′EM互為鄰補角,即可得到二面角A′-BD-C的大。
點評:本題考查的知識點是直線與直線垂直的判定,二面角的求法,其中(I)的關(guān)鍵是熟練掌握證明線線垂直的方法,(II)的關(guān)鍵是證得∠A′EM即為二面角A′-BD-C的平面角,將二面角問題轉(zhuǎn)化為解三角形問題.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,A1D⊥平面ABCD,底面ABCD是邊長為1的正方形,側(cè)棱AA1=2.
(Ⅰ)求證:C1D∥平面ABB1A1;
(Ⅱ)求直線BD1與平面A1C1D所成角的正弦值;
(Ⅲ)求二面角D-A1C1-A的余弦值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD為正方形,側(cè)棱與底面邊長均為2a,且∠A1AD=∠A1AB=60°,則側(cè)棱AA1和截面B1D1DB的距離是
 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,A1D⊥平面ABCD,底面ABCD是邊長為1的正方形,側(cè)棱A1A=2,
(Ⅰ)證明:AC⊥A1B;
(Ⅱ)若棱AA1上存在一點P,使得
AP
PA1
,當(dāng)二面角A-B1C1-P的大小為300時,求實數(shù)λ的值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2013•泉州模擬)如圖,四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1⊥平面ABCD.
(Ⅰ)從下列①②③三個條件中選擇一個做為AC⊥BD1的充分條件,并給予證明;
①AB⊥BC,②AC⊥BD;③ABCD是平行四邊形.
(Ⅱ)設(shè)四棱柱ABCD-A1B1C1D1的所有棱長都為1,且∠BAD為銳角,求平面BDD1與平面BC1D1所成銳二面角θ的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2013•天津)如圖,四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,側(cè)棱A1A⊥底面ABCD,AB∥DC,AB⊥AD,AD=CD=1,
AA1=AB=2,E為棱AA1的中點.
(Ⅰ)證明B1C1⊥CE;
(Ⅱ)求二面角B1-CE-C1的正弦值.
(Ⅲ)設(shè)點M在線段C1E上,且直線AM與平面ADD1A1所成角的正弦值為
2
6
,求線段AM的長.

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