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(2005•江西)如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,点E在棱AB上移动.

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/28 08:19:53
(2005•江西)如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,点E在棱AB上移动.
(1)证明:D1E⊥A1D;
(2)当E为AB的中点时,求点E到面ACD1的距离;
(3)AE等于何值时,二面角D1-EC-D的大小为
π
4
(2005•江西)如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,点E在棱AB上移动.
解法(一):
(1)证明:∵AE⊥平面AA1DD1,A1D⊥AD1,∴A1D⊥D1E
(2)设点E到面ACD1的距离为h,在△ACD1中,AC=CD1=
5,AD1=
2,
故S△AD1C=
1
2•
2•
5−
1
2=
3
2,而S△ACE=
1
2•AE•BC=
1
2.∴VD1−AEC=
1
3S△AEC•DD1=
1
3S△AD1C•h,

1
2×1=
3
2×h,∴h=
1
3.
(3)过D作DH⊥CE于H,连D1H、DE,则D1H⊥CE,∴∠DHD1为二面角D1-EC-D的平面角.
设AE=x,则BE=2-x在Rt△D1DH中,∵∠DHD1=
π
4,∴DH=1.
∵在Rt△ADE中,DE=