如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,E是棱CC1上的动点,F是AB中点,AC=BC=2,
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解题思路:(I)由直棱柱的结构特征可得BB1⊥平面ABC,进而由线面垂直的性质得到CF⊥BB1,进而由等腰三角形三线合一可得CF⊥AB,进而由线面垂直的判定定理得到CF⊥平面ABB1

(Ⅱ)以C为坐标原点,射线CA,CB,CC1为x,y,z轴正半轴,建立空间直角坐标系C-xyz,设E(0,0,m),分别求出平面AEB1的法向量及平面EBB1的法向量,结合二面角A-EB1-B的大小是45°,构造关于m的方程,解方程求出m值,进而可得CE的长.

证明:

(Ⅰ)∵三棱柱ABC-A1B1C1是直棱柱,

∴BB1⊥平面ABC.

又∵CF⊂平面ABC,

∴CF⊥BB1

∵∠ACB=90°,AC=BC=2,F是AB中点,

∴CF⊥AB.

又∵BB1∩AB=B,BB1⊂平面ABB1,AB⊂平面ABB1

∴CF⊥平面ABB1

(Ⅱ)以C为坐标原点,射线CA,CB,CC1为x,y,z轴正半轴,建立如图所示的空间直角坐标系C-xyz,

则C(0,0,0),A(2,0,0),B1(0,2,4).

设E(0,0,m),平面AEB1的法向量

n=(x,y,z),

AB1=(−2,2,4),

AE=(−2,0,m).

AB1⊥

n,

AE⊥

n.

于是

点评:

本题考点: 用空间向量求平面间的夹角;与二面角有关的立体几何综合题;点、线、面间的距离计算;向量语言表述线面的垂直、平行关系.

考点点评: 本题考查的知识点是用空间向量求平面间的夹角,两点之间的距离运算,向量语言表示面面夹角,是一道与二面角有关的立体几何综合题,难度中档.