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如图,正四棱柱ABCD-A1B1C1D1的外接球面的表面积为3π,且A1C⊥平面BDC1,

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/04/30 06:41:23
如图,正四棱柱ABCD-A1B1C1D1的外接球面的表面积为3π,且A1C⊥平面BDC1
(1)求此四棱柱的体积;
(2)如图,AC与BD交于点E,CB1与C1B交于点F,求平面BEF与平面CEF所成的锐二面角的大小.
(1)以CD,CB,CC1,分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,
设AB=a,AA1=b,则D(a,0,0),A(a,a,0),
B(0,a,0),C1(0,0,b),A1(a,a,b)------------------------------分2分


DB=(−a,a,0),

DC1=(−a,0,b),

CA1=(a,a,b)
由A1C⊥平面BDC1可得:

CA1•

DB=0即-a2+a2=0显然成立,------4分


CA1•

DC1=0即-a2+b2=0,
可得:a=b即此正四棱柱为正方体------------6分
由外接球表面积为4πr2=3π,可得:r=

3
2----------------------------------7分