(1)求证:AD′⊥EB;
(2)求直线AC与平面ABD′所成角的大小.
(1)求证:AD′⊥EB;
(2)求直线AC与平面ABD′所成角的大小.
解法一:(1)证明:因为AD′=D′E=1,取AE的中点O,连结D′O,则D′O⊥AE,
∵平面D′AE⊥平面ABCE,且交线为AE,∴D′O⊥平面ABCE.
以O为原点,平行于BC的直线为x轴,平行于AB的直线为y轴,OD′所在直线为z轴,建立空间直角坐标系O—xyz,如图所示,
则A(
∵
∴
(2)解:设平面ABD′的法向量为n=(x,y,z).
则
∴
∴平面ABD′的一个法向量是n=(
∴cos〈
设直线AC与平面ABD′所成的角为θ,则sinθ=|cos〈
∴直线AC与平面ABD′所成的角为Arcsin
解法二:(1)证明:在RT△BCE中,BE=
在RT△AD′E中,AE=
∵AB2=22=BE2+AE2,∴AE⊥BE.
∵平面AED′⊥平面ABCE,且交线为AE,
∴BE⊥平面AED′.
∵AD′
∴AD′⊥BE.
(2)解:设AC与BE相交于点F,由(1)知AD′⊥BE,
∵AD′⊥ED′,
∴AD′⊥平面EBD′.
∵AD′
∴平面ABD′⊥平面EBD′,且交线为BD′.
作FG⊥BD′,垂足为G,则FG⊥平面ABD′,
连结AG,则∠FAG是直线AC与平面ABD′所成的角.
由平面几何的知识可知
∴EF=
在RT△AEF中,AF=
在RT△EBD′中,
∴sin∠FAG=
∴直线AC与平面ABD′所成的角为arcsin