(2009•海淀区二模)如图,直三棱柱A1B1C1-ABC中,D、E分别是BC、A1B1的中点.

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  • 解题思路:(Ⅰ)取A1C1的中点F,连接EF,DF,根据中位线定理可知EF∥B1C1

    EF=

    1

    2

    B

    1

    C

    1

    ,而EF∥BD,且EF=BD,则四边形EFDB是平行四边形,从而BE∥DF,DF⊂平面A1DC1,BE⊄平面A1DC1,满足线面平行的判定定理所需条件,从而证得BE∥平面A1DC1

    (Ⅱ)连接B1C交BC1于O点,连接EO,EB1⊥B1C1,BB1⊥EB1,B1C1∩BB1=B1,根据线面垂直的判定定理可知EB1⊥平面BC1B1,根据二面角平面角的定义可知∠EOB1是二面角B1-BC1-E的平面角,在直角△EOB1中,求出此角的正切值即为所求.

    (Ⅰ)证明:取A1C1的中点F,连接EF,DF,…(1分)

    ∵E是A1B1的中点,∴EF∥B1C1且EF=

    1

    2B1C1

    又∵四边形BCB1C1是矩形,D是BC的中点,∴EF∥BD,且EF=BD

    ∴四边形EFDB是平行四边形,∴BE∥DF…(4分)

    ∵DF⊂平面A1DC1,BE⊄平面A1DC1
    ∴BE∥平面A1DC1…(6分)

    (Ⅱ)连接B1C交BC1于O点,连接EO…(7分)

    ∵∠ABC=90°,

    ∴∠A1B1C1=900,即 EB1⊥B1C1

    又∵BB1⊥EB1,B1C1∩BB1=B1,∴EB1⊥平面BC1B1,…(9分)

    ∵BC=AA1=1,∴BC=BB1=1,且四边形BCB1C1是正方形,

    ∴B1O⊥BC1,…(10分)

    ∵EB1⊥平面B1C1B,∴B1O为EO在平面BCB1上的射影,

    ∵B1O⊥BC1∴EO⊥BC1,∴∠EOB1是二面角B1-BC1-E的平面角…(11分)

    在直角△EOB1中,EB1=

    1

    2,B1O=

    2

    2,

    ∴tanEOB1=

    2

    2,…(13分)

    ∴二面角B1-BC1-E的正切值

    2

    2.…(14分)

    点评:

    本题考点: 用空间向量求平面间的夹角;直线与平面平行的判定;二面角的平面角及求法.

    考点点评: 本题主要考查了线面平行的判定,以及二面角平面角的度量,同时考查了推理能力和计算能力,解决该题的关键是寻找二面角的平面角.