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三棱柱ABC-A1B1C1中,底面是边长为2的正三角形,侧棱CC1,AA1,BB...

三棱柱ABC-A1B1C1中,底面是边长为2的正三角形,侧棱CC1,AA1,BB1都与左右的两个底面垂直,D是侧棱CC1中点,直线AD与侧面BB1C1C成角为45°.
(1)求此正三棱柱侧棱CC1长;
(2)求二面角A-BD-C正切值.

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(1)取BC中点O,连接AO,DO,则∠ADO是直线AD与侧面BB1C1C成角,由此利用题设条件能求出此正三棱柱侧棱CC1长. (2)以OC为x轴,以过O点平行于CC1的直线为y轴,以OA为z轴,建立空间直角坐标系,用向量法能求出二面角A-BD-C的正切值. 【解析】 (1)取BC中点O,连接AO,DO,则∠ADO是直线AD与侧面BB1C1C成角, ∵三棱柱ABC-A1B1C1中,底面是边长为2的正三角形, ∴AO==, ∵D是侧棱CC1中点,直线AD与侧面BB1C1C成角为45°, ∴CD==, ∴CC1=2DC=2. (2)以OC为x轴,以过O点平行于CC1的直线为y轴,以OA为z轴,建立空间直角坐标系, 则A(0,0,),B(-1,0,0),C(1,0,0),D(1,,0), ∴,=(1,,-), 设=(x,y,z)是平面ABD的一个法向量,则=0,, ∴,解得=(,-,-1) 设二面角A-BD-C的平面角为θ, ∵面BCD的一个法向量是=(0,0,), ∴cosθ=|cos<,>|=||=. ∴tanθ=3. 故二面角A-BD-C的正切值为3.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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