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高中立体几何难题,请高人相助

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高中立体几何难题,请高人相助

如图,
 在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AA1,E为棱BB1的中点
(1)试判断平面A1EC与平面AA1C1C的位置关系,并证明
(2)若我们把平面A1EC与平面A1B1C1所成的锐二面角为   60°时的正三棱柱称为“和谐棱柱”,试判断此棱柱是否为“和谐棱柱”,并说明理由。

如图,
 在正三棱……
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好评回答
  • 2011-02-13 18:47:30
    由于是正三棱柱
    所以上下底面都是正三角形
    又AA1=AB,所以所有的棱都相等,侧面为正方形
    (1)设A1C中点为O
    因为A1E=EC
    所以EO垂直于A1C……等腰三角形底边中线与垂线重合
    同理,EO垂直于A1C
    所以EO垂直于面ACC1A1
    所以A1EC与ACC1A1垂直
    (2)
    延长CE和C1B1交于F,连接A1F
    则两平面A1EC与A1B1C1的交线就是A1F
    CC1=2EB1
    由相似三角形比例关系知
    C1F=2B1F=2B1C1=2A1C1
    而,A1C1与C1F的夹角为60度
    所以A1C1F恰为30°,60°,90°的直角三角形
    所以C1A1垂直两平面交线A1F
    又CC1垂直于面A1B1C1
    于是∠CA1C就是所求得二面角
    是正方形对角线与边的夹角,即45°
    所以不是和谐棱柱

    a***

    2011-02-13 18:47:30

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