题目
如图,在棱长为2的正方体ABCD-中,M为AB的中点,E为的中点,(说明:原图没有线段BC1,EO,AC1,请你自己在使用时将图修改一下) (Ⅰ)求证:; (Ⅱ)求点M到平面DBC的距离; (Ⅲ)求二面角M-B1C-D的大小。
答案: 解:(Ⅰ)连接,依题意可得为的中点,连接,设交于点, 又为的中点, ∴. 在正方形中,, ∴. (Ⅱ),, 面,又, 面,∴为所求距离. 又正方体的棱长为,,. 因此,点到平面的距离为. (也可由体积相等,求得距离为) (Ⅲ)连接,,则,而,∴, 由(Ⅱ)知面,∴为在平面内的射影, 由三垂线定理知, 所以为二面角的平面角. 在中,,, . 所以,二面角的大小为.