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如图所示.正方形AA1D1D与矩形ABCD所在平面互相垂直.AB=2AD=2.点E为AB的中点.(1)求证:BD1∥平面A1DE, (2)求证:D1E⊥A1D,求D1E与平面A1DE所成角的大小.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 16:26:59分类:高中数学题库

如图所示,正方形AA1D1D与矩形ABCD所在平面互相垂直,AB=2AD=2,点E为AB的中点.
(1)求证:BD1∥平面A1DE;  
(2)求证:D1E⊥A1D;
(3)(文)求D1E与平面A1DE所成角的大小.在线课程证明:(1)四边形ADD1A1为正方形,O是AD1的中点,点E为AB的中点,连接OE.
∴EO为△ABD1的中位线
∴EO∥BD1…(2分)
又∵BD1?平面A1DE,OE?平面A1DE
∴BD1∥平面A1DE…(4分)
(2)由已知可得:AB⊥平面ADD1A1,A1D?平面ADD1A1
∴AB⊥A1D,
∵正方形AA1D1D
∴A1D⊥AD1
AB∩AD1=A
∴A1D⊥平面AD1E,D1E?平面AD1E
∴A1D⊥D1E….(4分)
(3)(文科)∵



设D1E与平面A1DE所成角为α


…(6分)
分析:(1)四边形ADD1A1为正方形,O是AD1的中点,点E为AB的中点,连接OE,所以EO为△ABD1的中位线,从而有EO∥BD1,利用线面平行的判定定理可证BD1∥平面A1DE;
(2)由已知可得:AB⊥平面ADD1A1,从而可知AB⊥A1D,所以A1D⊥平面A1DE,从而有A1D⊥D1E;
(3)利用等体积先求出D1到平面A1DE的距离,设D1E与平面A1DE所成角为α,利用正弦函数可求D1E与平面A1DE所成角.
点评:本题以面面垂直为载体,考查线面位置关系,考查线面角,综合性强.