如图:直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ACB=90°,AA1=AC=BC=2,D为AB中点.
(1)求证:BC1∥平面A1CD;
(2)求二面角D﹣CA1﹣A的正切值.
如图:直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ACB=90°,AA1=AC=BC=2,D为AB中点.
(1)求证:BC1∥平面A1CD;
(2)求二面角D﹣CA1﹣A的正切值.
【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定.
【专题】综合题;空间位置关系与距离;空间角.
【分析】(1)连接AC1交A1C于O点,连接DO,则O为AC1的中点,由D为AB中点,知DO∥BC1,由此能够证明BC1∥平面A1CD.
(2)以CA为x轴,CB为y轴,CC1为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能够求出二面角D﹣CA1﹣A的正切值.
【解答】(1)证明:连接AC1交A1C于O点,连接DO,则O为AC1的中点,
∵D为AB中点,∴DO∥BC1,
又∵DO⊂平面A1CD,BC1⊄平面A1CD,
∴BC1∥平面A1CD.
(2)解:以CA为x轴,CB为y轴,CC1为z轴,建立空间直角坐标系,
∵直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ACB=90°,AA1=AC=BC=2,D为AB中点.
∴=(﹣2,2,2),
设二面角D﹣CA1﹣A的大小为θ,则
∵平面ACA1的法向量是=(0,1,0)
∴cosθ==
,∴tanθ=
,
∴二面角D﹣CA1﹣A的正切值是.
【点评】本题考查直线与平面平行的证明,考查二面角D﹣CA1﹣A的正切值,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.