如图,已知正三棱柱ABC﹣A 1 B 1 C 1 的底面边长是2,D是侧棱CC 1 的中点,直线AD与侧面BB 1 C
1个回答

(Ⅰ)设正三棱柱ABC﹣A 1B 1C 1的侧棱长为x.取BC中点E,连接AE.

∵△ABC是正三角形,

∴AE⊥BC.

又底面ABC⊥侧面BB 1C 1C,且两平面交线为BC,

∴AE⊥侧面BB 1C 1C.

连接ED,则∠ADE为直线AD与侧面BB 1C 1C所成的角.

∴∠ADE=45°.

在Rt△AED中,

解得

∴此正三棱柱的侧棱长为

(Ⅱ)过E作EF⊥BD于F,连接AF.

∵AE⊥侧面BB 1C 1C,

∴EF是AF在平面BCD内的射影.

由三垂线定理,可知AF⊥BD.

∴∠AFE为二面角A﹣BD﹣C的平面角.

在Rt△BEF中,EF=BEsin∠EBF,又BE=1,

.又

,∴在Rt△AEF中,

故二面角A﹣BD﹣C的大小为arctan3.

(Ⅲ)由(Ⅱ)可知,BD⊥平面AEF,

∴平面AEF⊥平面ABD,且交线为AF,过E作EG⊥AF于G,则EG⊥平面ABD.

∴EG的长为点E到平面ABD的距离.

在Rt△AEF中,

∵E为BC中点,

∴点C到平面ABD的距离为