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如图,正三棱柱ABC-A1B1C1的所有棱长都是2,D是棱AC的中点,E是棱CC1的中点,AE交A1D于点H.

(1)求证:AE⊥平面A1BD;

(2)求二面角D-BA1-A的大小(用反三角函数表示);

(3)求点B1到平面A1BD的距离.

答案:
解析:

  (1)证明:建立如图所示,

  

  

  ∵…………4分

  

  ∴

  即AE⊥A1D,AE⊥BD ∴AE⊥面A1BD

  (2)设面DA1B的法向量为

  由 ∴取

  设面AA1B的法向量为…4分

  

  

  由图可知二面角D-BA1-A为锐角,

  ∴它的大小为arcos

  (3),平面A1BD的法向量取

  则B1到平面A1BD的距离d=…………4分


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3
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5
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