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在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E点为DD1中点.
(1)求证:平面ACE⊥平面BDD1
(2)求证:BD1∥平面ACE.
(3)求二面角E-AC-D的正切值.
人气:425 ℃ 时间:2019-12-04 04:44:30
解答
(1)证明:正方体ABCD-A1B1C1D1中,
∵AC与BD是正方形ABCD的对角线,∴AC⊥BD,
∵DD1⊥平面ABCD,∴AC⊥DD1
∴AC⊥平面BD1
∵AC⊂平面ACE,∴平面ACE⊥平面BDD1
(2)证明:设AC∩BD=O,则O是AC中点,
连结OE,∵E点为DD1中点,∴OE∥BD1
∵BD1不包含于平面ACE,OE⊂平面ACE,
∴BD1∥平面ACE.
(3) 设正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,
则AE=CE=
4+1
=
5
,AD=DC=2,OD=
2
,OE=
3

∴DO⊥AC,EO⊥AC,
∴∠DOE是二面角E-AC-D的平面角,
∴tan∠DOE=
DE
DO
=
1
2
=
2
2

∴二面角E-AC-D的正切值为
2
2
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