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如图,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD是梯形BC∥AD,∠DAB=90°,AB=BB1=4,BC=3,AD=5,AE=3,F、G分别为CD、C1D1的中点.

   (1)求证:EF⊥平面BB1G;

   (2)求二面角E-BB1-G的大小.

 

 

 

 

 

【答案】

(1)略

(2)

【解析】(1)

连接FG ∵F、G分别为CD、C1D1的中点,

       ∴FGCC1 从而FGBB1

∴B、B1、F、G四点共面.

连接BF并延长与AD的延长线交于点H.[来源:Z+xx+k.Com]

∵F为CD的中点,且BC∥A                    D.

∴△HFD△BFC ∴DH=BC=3

∴EH=DE+DH=5. 又∵BE=5,且F为BH的中点.

∴EF⊥BF,又∵BB1⊥平面ABCD,且EF平面ABCD内.

∴BB1⊥EF ∴EF⊥平面BB1GF.  从而EF⊥平面BB1G.

(2)二面角E-BB1-G的大小等于二面角F-BB1-E的大小

∵EF⊥平面FBB1 且EB⊥BB1 FB⊥BB1

即∠EBF为二面角F­-BB1-E的平面角

在△EFB中,EB=5,EF=. ∴

∴∠EBF= ∴二面角E-BB1-G的大小为

解法2:以A为坐标原点,AB为x轴,AA1为y轴,AD为Z轴建立空间直角坐标系,

则E(0,0,3)、F(2,0,4)、G(2,4,4)、B(4,0,0)、B1(4,4,0)

(1)、、

∵,

∴EF⊥BB1,EF⊥B1G ∴EF⊥平面BB1G

(2)∵EF⊥平面BB1G ∴为平面BB1G的一个法向量

设平面EBB1的一个法向量为

 

则 解得,取

∴

∴二面角E-BB1-G的大小为

 

 

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