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问题: 数学

已知A1B1C1-ABC是正三棱柱,D是AC的中点,AB1垂直于BC1,求以BC1为棱,DBC1与CBC1为面的二面角的度数。

请给出解答,最好能画出图形

解答:

如图:取正三角形ABC边BC的中点E--->AE⊥BC--->AE⊥BCC1B1
即E是A在BCC1B1上的射影,∵AB1⊥BC1--->EB1⊥BC1(射影定理)
--->矩形BCC1B1中,BC/BB1=√2
令:BE=CE=1--->AB=BC=AC=2,CC1=√2,BD=C1D=√3
取等腰ΔDBC1边BC1中点O(矩形BCC1B1的中心)--->DO⊥BC1,DO=√6/2
作DM⊥BC于M,连接OM--->MO⊥BC1(射影定理)--->DM=AE/2=√3/2
在RtΔMOD中,∠MOD即为所求二面角的平面角
sin∠MOD=DM/DO=√2/2--->所求二面角=45°