问题补充:
已知直四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面是菱形,且∠DAB=60°,AD=AA1,F为棱BB1的中点,M为线段AC1的中点.
(1)求证:直线MF∥平面ABCD;
(2)求平面AFC1与平面ABCD所成二面角的大小.
答案:
(1)证明:延长C1F交CB的延长线于点N,连接AN.
因为F是BB1的中点,所以F为C1N的中点,B为CN的中点.
又M是线段AC1的中点,
故MF∥AN.
又MF?平面ABCD内,AN?平面ABCD,∴MF∥平面ABCD.
(2)解:连BD,由直四棱柱ABCD-A1B1C1D1 ,
可知A1A⊥平面ABCD,又∵BD?平面ABCD,∴A1A⊥BD.
∵四边形ABCD为菱形,∴AC⊥BD.
又∵AC∩A1A=A,AC,A1A?平面ACC1A1,
∴BD⊥平面ACC1A1.
∵AC1?ACC1A1,
∴BD⊥AC1,∴BD∥NA,∴AC1⊥NA.
又由BD⊥AC可知NA⊥AC,
∴∠C1AC就是平面AFC1与平面ABCD所成二面角的平面角或补角.
在Rt△C1AC中,tan∠CAC1==
故∠C1AC=30°,
∴平面AFC1与平面ABCD所成二面角的大小为30°或150°.
解析分析:(1)延长C1F交CB的延长线于点N,由三角形的中位线的性质可得MF∥AN,从而证明MF∥平面ABCD.
(2)证明∠C1AC就是平面AFC1与平面ABCD所成二面角的平面角或补角,在Rt△C1AC中,利用正切函数,即可求解.
点评:本题考查证明线面平行、求两个平面所成的角,证明∠C1AC就是平面AFC1与平面ABCD所成二面角的平面角或补角,是解题的难点.
已知直四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面是菱形 且∠DAB=60° AD=AA1 F为棱BB1的中点 M为线段AC1的中点.(1)求证:直线MF∥平面ABCD;(