解题思路:(1)要证线线平行,可先证线面平行,再根据线面平行的性质,证明线线平行;
(2)求二面角的大小,一般先作出二面角的平面角,再利用解三角形的办法解答.
证明:(Ⅰ)由题意AB∥A1B1,
又A1B1⊂平面CA1B1,AB∉平面CCA1B1,∴AB∥平面CA1B1
又AB⊂平面DAB,平面DAB∩平面CA1B1=MN,∴AB∥MN
(Ⅱ)取BC中点E,连AE,过E作EF⊥BD于F,连AF.
∵△ABC是正三角形,∴AE⊥BC.
又底面ABC⊥侧面BB1C1C,且交线为BC
∴AE⊥侧面BB1C1C
又EF⊥BD,AF⊥BD
∴∠AFE为二面角A-BD-C的平面角
连ED,则直线AD与侧面BB1C1C所成的角为∠ADE=45°.
设正三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱长为x.则在Rt△AED中,
tan45°=
AE
ED=
3
1+
x2
4解得x=2
2.
此正三棱柱的侧棱长为2
2
在Rt△BEF中,EF=BEsin∠EBF,又BE=1,sin∠EBF=
CD
BD=
3
3,
EF=
3
3.又AE=
点评:
本题考点: 空间中直线与直线之间的位置关系;与二面角有关的立体几何综合题.
考点点评: (1)对于已知条件中出现了(或容易证明)有关的面面平行的问题,往往就要紧紧围绕着面面平行的性质,从而得到线线(或线面)平行,从而将问题解决.
(2)求二面角的大小,一般先作出二面角的平面角.此题是利用二面角的平面角的定义作出∠AFE为二面角A-BD-C的平面角,通过解∠AFE所在的三角形求得∠AFE.其解题过程为:作∠AFE→证∠AFE是二面角的平面角→计算∠AFE,简记为“作、证、算”.