高三数学棱柱的应用

高考数学复习典型题型专题讲解与练习 专题39棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积题型一 棱柱的表面积【例1】已知正六棱柱的高为6，底面边长为4，则它的表面积为（ ）A ．(483+B ．(483+C ．24D ．144【答案】A【解析】由题知侧面积为664144⨯⨯=，两底面积之和为22464⨯⨯⨯=所以表面积(483S =.【变式1-1】长方体的高为2，底面积等于12，过不相邻两侧棱的截面（对角面）的面积为10，则此长方体的侧面积为( )A ．12B ．24C ．28D ．32 【答案】C【解析】设长方体底面矩形的长与宽分别为,a b ，则12ab =，210=，解得4,3a b ==或3,4a b ==. 故长方体的侧面积为()243228⨯+⨯=.【变式1-2】已知一个底面是菱形的直棱柱的侧棱长为5，菱形的对角线的长分别是9和15，则这个棱柱的侧面积是（ ）A ．B ．C ．135D ．135【答案】A【解析】由菱形的对角线长分别是9和15=则这个直棱柱的侧面积为.45=【变式1-3】已知正四棱柱(即底面是正方形的直棱柱)的底面边长为3cm ，侧面的对角线长是，则这个正四棱柱的表面积为( )A ．290cmB ．2C ．272cmD ．254cm 【答案】A6=．所以表面积为：224362390()S cm =⨯⨯+⨯=．【变式1-4】（多选题）长方体1111ABCD A B C D -的长、宽、高分别为3，2，1，则（ ） A ．长方体的表面积为20 B ．长方体的体积为6C ．沿长方体的表面从A 到1C 的最短距离为D ．沿长方体的表面从A 到1C 的最短距离为【答案】BC【解析】长方体的表面积为2(323121)22⨯⨯+⨯+⨯=，A 错误.长方体的体积为3216⨯⨯=，B 正确.如图（1）所示，长方体1111ABCD A B C D -中，3AB =，2BC =，11BB =. 求表面上最短（长）距离可把几何体展开成平面图形，如图（2）所示， 将侧面11ABB A 和侧面11BCC B 展开，则有1AC ==，即经过侧面11ABB A 和侧面11BCC B 时的最短距离是如图（3）所示，将侧面11ABB A 和底面1111D C B A 展开，则有1AC ==， 即经过侧面11ABB A 和底面1111D C B A 时的最短距离是 如图（4）所示，将侧面11ADD A 和底面1111D C B A 展开，则有1AC ==即经过侧面11ADD A 和底面1111D C B A 时的最短距离是因为<<，所以沿长方体表面由A 到1C 的最短距离是C 正确，D 不正确.题型二 棱锥的表面积【例2】已知正四棱锥的底面边长是2，则该正四棱锥的表面积为（ ）A ．3B ．12C ．8D ．43 【答案】B【解析】如图所示，在正四棱锥-S ABCD 中，取BC 中点E ，连接SE ，则SBE △为直角三角形，所以22512SE SB BE =-=-=，所以表面积1422422122SBC ABCD S S S =+⨯=⨯+⨯⨯⨯=正方形△.【变式2-1】棱长为1的正四面体的表面积为（ ） A ．3 B ．23 C ．33 D ．43 【答案】A【解析】如图，由正四面体的概念可知，其四个面均是全等的等边三角形，由其棱长为1，所以13sin 6024=⋅⋅=ABCSAB AC ， 所以可知：正四面体的表面积为43=ABCS.【变式2-2】正三棱锥底面边长为a ，高为6，则此正三棱锥的侧面积为（ ）A ．234aB ．232aC ．24aD ．22a【答案】A【解析】因为底面正三角形中高为2a ，其重心到顶点距离为2233⨯=a a ，， 22632632a a a ， 2221222aa a ，所以侧面积为21133224S a a a .选A.【变式2-3】如图，已知正三棱锥SABC 的侧面积是底面积的2倍，正三棱锥的高SO ＝3，求此正三棱锥的表面积． 【答案】27 3.【解析】如图，设正三棱锥的底面边长为a ，斜高为h ′，过点O 作OE ⊥AB ，与AB 交于点E ，连接SE ，则SE ⊥AB ，SE ＝h ′.∵S 侧＝2S 底，∴12·3a ·h ′＝34a 2×2.∴a ＝3h ′. ∵SO ⊥OE ，∴SO 2＋OE 2＝SE 2. ∴32＋⎝ ⎛⎭⎪⎫36×3h ′2＝h ′2.∴h ′＝23，∴a ＝3h ′＝6.∴S 底＝34a 2＝34×62＝93，S 侧＝2S 底＝18 3. ∴S 表＝S 侧＋S 底＝183＋93＝27 3.题型三 棱台的表面积【例3】已知一个正三棱台的两个底面的边长分别为4和16，侧棱长为10，则该棱台的侧面积为（ ）.A ．80B ．240C ．320D ．640 【答案】B【解析】由题意可知，该棱台的侧面为上下底边长为4和16，腰长为10的等腰梯形∴221641082-⎛⎫-= ⎪⎝⎭等腰梯形的面积为：()14168802'=⨯+⨯=S ∴棱台的侧面积为：3380240'==⨯=S S .【变式3-1】已知一个正四棱台的上、下底面的边长分别为1和2，其侧面积恰好等于两底面面积之和，则该正四棱台的高为. 【答案】23【解析】设正四棱台的高、斜高分别为h 、h'.由题意得，4×12×(1+2)×h'=12+22，解得h'=56.根据棱台的高、斜高、边心距构成直角梯形，可得h 2+(1−12)2=(56)2，解得h=23.【变式3-2】若正三棱台上、下底面边长分别是a 和2a 33，则此正三棱台的侧面积为（ ）A ．2aB ．212aC ．292a D ．232a【答案】C【解析】如图，1,O O 分别为上、下底面的中心，1,D D 分别是AC ，11A C 的中点，过1D 作1D E OD ⊥于点E .在直角梯形11ODD O 中，13323OD a ==，1113O D a ==，116∴=-=DE OD O D a .在1Rt DED 中，16=D E a ，则1=D D ==a . 2193(2)22∴=⨯+=侧S a a a a .【变式3-3】已知正五棱台的上、下底面边长分别为4 cm 和6 cm ，侧棱长为5 cm ，则它的侧面积为________cm 2. 【答案】50 6【解析】侧面等腰梯形的高为52－1＝26(cm)，所以侧面积S ＝5×(4＋6)×262＝506(cm 2)．题型四 棱柱的体积【例4】底面边长为2，高为1的正三棱柱的体积是（ ）A B ．1 C D ．13【答案】A【解析】底面边长为2，高为1的正三棱柱的体积是23(2)134⨯⨯=.【变式4-1】已知一个长方体的三个面的面积分别是2，3，6，则这个长方体的体积为________． 【答案】 6【解析】设长方体从一点出发的三条棱长分别为a ，b ，c ，则{ab ＝2，ac ＝3，bc ＝6，三式相乘得(abc )2＝6，故长方体的体积V ＝abc ＝ 6.【变式4-2】如图，在直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中，底面ABCD 是平行四边形，点E 是棱BB 1的中点，点F 是棱CC 1上靠近C 1的三等分点，且三棱锥A 1-AEF 的体积为2，则四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1的体积为( )A ．12B ．8C ．20D ．18 【答案】A【解析】设点F 到平面ABB 1A 1的距离为h ，由题意得V A 1-AEF ＝V F -A 1AE ＝13S △A 1AE ·h ＝13×⎝ ⎛⎭⎪⎫12AA 1·AB ·h ＝16(AA 1·AB )·h ＝16·S 四边形ABB 1A 1·h ＝16V ABCD -A 1B 1C 1D 1， 所以V ABCD -A 1B 1C 1D 1＝6V A 1-AEF ＝6×2＝12. 所以四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1的体积为12.故选A.【变式4-3】正方体的全面积为18cm 2，则它的体积是_________ 3cm 【答案】【解析】设该正方体的棱长为a cm ，由题意可得，2618=a ，解得=a 所以该正方体的体积为3==V a 3cm .题型五 棱锥的体积【例5】如图，已知高为3的棱柱111-ABC A B C 的底面是边长为1的正三角形，则三棱锥1-B ABC 的体积为（ ）A ．14 B ．12C D【答案】C【解析】三棱锥1-B ABC 的体积为：111113332⋅⋅=⨯⨯⨯=ABCSh .【变式5-1】正四棱锥的底面边长和高都等于2，则该四棱锥的体积为（ ）A B ．3C ．83D ．8【答案】C【解析】∵正四棱锥的底面边长和高都等于2，∴该四棱锥的体积211822333==⨯⨯=V Sh .【变式5-2】已知棱长均为4，底面为正方形的四棱锥S ABCD -如图所示，求它的体积.322【解析】如图所示：连接AC ，BD 交于点O ，连接SO ，因为四棱锥的棱长均为4，所以⊥SO 平面ABCD ，即SO 为四棱锥的高， 所以4,22==SA OA ，所以2222-SO SA OA ，所以113224422333=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯V AB AD SO .【变式5-3】如图，正三棱锥P ABC -的底面边长为2，侧棱长为3.（1）求正三棱锥P ABC -的表面积； （2）求正三棱锥P ABC -的体积.【答案】（1）623；（223. 【解析】（1）取BC 的中点D ，连接PD ，在Rt △PBD 中，可得2222=-=PD PB BD ∴1222=⋅=△PBC S BC PD . ∵正三棱锥的三个侧面是全等的等腰三角形， ∴正三棱锥-P ABC 的侧面积是362=△PBC S .∵正三棱锥的底面是边长为2的正三角形，∴122sin 6032=⨯⨯⨯︒=△ABC S 则正三棱锥-P ABC 的表面积为623；（2）连接AD ，设O 为正三角形ABC 的中心，则⊥PO 底面ABC .且1333==OD AD . 在Rt POD 中，2269=-=PO PD OD .∴正三棱锥-P ABC 的体积为13⋅=△ABC S PO题型六 棱台的体积【例6】正三棱台ABC-A 1B 1C 1中，O 1，O 分别是上底面A 1B 1C 1、下底面ABC 的中心，已知A 1B 1=O 1O=√3，AB=2√3.求正三棱台ABC-A 1B 1C 1的体积; 【答案】214【解析】由题意得，正三棱台ABC-A 1B 1C 1的上底面面积为√34×(√3)2=3√34， 下底面面积为√34×(2√3)2=3√3， 所以正三棱台ABC-A 1B 1C 1的体积为13×(3√34+√3√34×3√3+3√3)×√3=214.【变式6-1】我国古代名著《张邱建算经》中记载:“今有方锥，下广二丈，高三丈.欲斩末为方亭，令上方六尺.问:斩高几何?”大致意思是:有一个正四棱锥的下底面边长为二丈，高为三丈，现从上面截去一段，使之成为正四棱台，且正四棱台的上底面边长为六尺，则截去的正四棱锥的高是多少如果我们把求截去的正四棱锥的高改为求剩下的正四棱台的体积，则该正四棱台的体积是(注:1丈=10尺) ( )A.1 946立方尺B.3 892立方尺C.7784立方尺D.11 676立方尺【答案】B【解析】如图所示，正四棱锥S-ABCD 的底面边长为2丈，即AB=20尺，高3丈，即SO=30尺. 截去一段后，得正四棱台ABCD-A 1B 1C 1D 1， 且上底面边长A 1B 1=6尺，∴30−OO 130=12×612×20，解得OO 1=21，∴该正四棱台的体积是13×21×(202+20×6+62)=3 892(立方尺).【变式6-2】如图所示，已知三棱台ABC-A 1B 1C 1的体积为V ，AB=2A 1B 1，截去三棱锥A 1-ABC 后，剩余部分的体积为 ( )A.14V B.23V C.37V D.35V 【答案】C【解析】设三棱台的高为h ，上底面A 1B 1C 1的面积为S 上，下底面ABC 的面积为S 下.因为AB=2A 1B 1，所以S 下=4S 上，所以三棱台的体积V=13(S 上+S 下+√S 上S 下)h=13(5S 上+√4S 上2)h=73S 上h.三棱锥A 1-ABC 的体积为13S 下h=43S 上h ， 所以剩余部分的体积为37V .【变式6-3】（多选题）已知四棱台1111ABCD A B C D -的上下底面均为正方形，其中AB =11A B =1112AA BB CC ===，则下述正确的是（ ）．A B ．11AA CC ⊥C ．该四棱台的表面积为26D ．该四棱台体积为【答案】AD【解析】由棱台性质，画出切割前的四棱锥，由于=AB11=A B △11SA B 与∆SAB 相似比为1:2；则124==SA AA ，2=AO ，则=SO 1OO ， ，A 对；因为4===SA SC AC ，则1AA 与1CC 夹角为60︒，不垂直，B 错；该四棱台的表面积为844122=++=++⨯=+侧上底下底S S S S C 错； 11(S )(822)33'==++=V h S D 对.。

课题：棱柱与棱锥教学目标：了解棱柱、棱锥的概念，掌握棱柱、正棱锥的性质，绘画直棱柱、正棱锥的直观图.教学重点：掌握棱柱、正棱锥的性质及性质的运用（一）主要知识及主要方法：1.有两个面互相平行，其余各面的公共边互相平行的多面体叫做棱柱.侧棱与底面垂直的棱柱叫做直棱柱.底面是正多边形的直棱柱叫正棱柱.2.棱柱的各侧棱相等，各侧面都是平行四边形；长方体的对角线的平方等于由一个顶点出发的三条棱的平方和.3.一个面是多边形，其余各面是有一个公共顶点的三角形的多面体叫做棱锥.底面是正多边形并且顶点在底面上的射影是正多边形的中心的棱锥叫做正棱锥.4.棱锥中与底面平行的截面与底面平行，并且它们面积的比等于对应高的平方比.在正棱锥中，侧棱、高及侧棱在底面上的射影构成直角三角形；斜高、高及斜高在底面上的射影构成直角三角形.5.三棱锥的顶点在底面三角形上射影位置常见的有：①侧棱长相等⇒外心；②侧棱与底面所成的角相等⇒外心；②侧面与底面所成的角相等⇒内心；④顶点到底面三边的距离相等⇒内心；⑤三侧棱两两垂直⇒垂心；⑥相对棱两两垂直⇒垂心.6.求体积常见方法有：①直接法（公式法）；②转移法：利用祖暅原理或等积变化，把所求的几何体转化为与它等底、等高的几何体的体积；③分割法求和法：把所求几何体分割成基本几何体的体积；④补形法：通过补形化归为基本几何体的体积；⑤四面体体积变换法；⑥利用四面体的体积性质：（ⅰ）底面积相同的两个三棱锥体积之比等于其底面积的比；（ⅱ）高相同的两个三棱锥体积之比等于其底面积的比；（ⅲ）用平行于底面的平面去截三棱锥，截得的小三棱锥与原三棱锥的体积之比等于相似比的立方. （二）典例分析：问题1．()1（05全国Ⅱ文）下面是关于三棱锥的四个命题：①底面是等边三角形，侧面与底面所成的二面角都相等的三棱锥是正三棱锥．②底面是等边三角形，侧面都是等腰三角形的三棱锥是正三棱锥．③底面是等边三角形，侧面的面积都相等的三棱锥是正三棱锥．④侧棱与底面所成的角相等，且侧面与底面所成的二面角都相等的三棱锥是正三棱锥． 其中，真命题的编号是（写出所有真命题的编号）()2（06某某文）如果四棱锥的四条侧棱都相等，就称它为“等腰四棱锥”，四条侧棱称为它的腰，以下4个命题中，假命题．．．是 .A 等腰四棱锥的腰与底面所成的角都相等.B 等腰四棱锥的侧面与底面所成的二面角都相等或互补 .C 等腰四棱锥的底面四边形必存在外接圆 .D 等腰四棱锥的各顶点必在同一球面上()3（04全国）下面是关于四棱柱的四个命题：① 若有两个侧面垂直于底面，则该四棱柱为直四棱柱；② 若两个过相对侧棱的截面都垂直于底面，则该四棱柱为直四棱柱； ③ 若四个侧面两两全等，则该四棱柱为直四棱柱；④ 若四棱柱的四条对角线两两相等，则该四棱柱为直四棱柱. 其中，真命题的编号是（写出所有真命题的编号）.()4（06某某文）如右图，已知正三棱柱111ABC A B C -的底面边长为1，高为8，一质点自A 点出发，沿着三棱柱 的侧面绕行两周．．到达1A 点的最短路线的长为1C1AACB问题2．三棱柱111ABC A B C -中，AB =，BC 、AC 、1AA 的长均为a ，点1A 在底面ABC上的射影O 在AC 上.()1求AB 与侧面11ACC A 所成的角；()2若O 点恰是AC 的中点，求此三棱柱的侧面积； ()3求此三棱柱的体积.问题3．已知正四面体P ABC -的棱长为4，用一个， 求截面与底面之间的距离.问题4．如图所示，三棱锥P ABC -中，PA a =，2AB AC a ==，PAB PAC ∠=∠60BAC =∠=︒，求三棱锥P ABC -的体积.(要求用四种不同的方法)ABC1A1B1COPABCPAC（三）课后作业：1.一个正三棱锥与一个正四棱锥，它们的棱长都相等，把这个正三棱锥的一个侧面重合在正四棱锥的一个侧面上，这个组合体可能是.A 正四棱锥 .B 正五棱锥 .C 斜三棱柱 .D 正三棱柱2.如果三棱锥S ABC -的底面是不等边三角形，侧面与底面所成的二面角相等，且顶点S 在底面的射影为O ，O 在ABC △内，那么O 是ABC △的.A 垂心 .B 重心 .C 外心 .D 内心3.如图，在直三棱柱111ABC A B C -中，AB AC ==16BB BC ==，E 、F 为侧棱1AA 上的两点，且3EF =，则多面体11BB C CEF 的体积等于PA BCPA BCPABCABC1A1B1CEF4.过棱锥高的三等分点作两个平行于底面的截面，它们将棱锥的侧面分成三部分的面积的比（自上而下）为5.在三棱锥S ABC -中，60ASB ASC BSC ∠=∠=∠=︒，则侧棱SA 与侧面SBC 所成的角的大小是6.三棱锥一条侧棱长是16cm ，和这条棱相对的棱长是18cm ，其余四条棱长都是17cm ，求棱锥的体积.7.平行六面体1111ABCD A B C D -的底面是矩形，侧棱长为2cm ，点1C 在底面ABCD 上的射影H 是CD 的中点，1C C 与底面ABCD 成60︒角，二面角11A C C D --为30︒，求该平行六面体 的表面积和体积.ABCD H 1A1B1C1D8.(07届高三某某市三检)正三棱柱111ABC A B C -的底面边长为4，侧棱长为2，过正三棱柱111ABC A B C -底面上的一条棱AB 作一平面与底面成60︒的平面角，则该平面与平面111A B C 所截得的线段长等于9.（08届高三某某中学第四次月考）在直四棱柱1111ABCD A B C D -中，2AB AD ==，DC =1AA =AD DC ⊥，AC BD ⊥垂足为E .()1求证：1BD A C ⊥；()2求异面直线AD 与1BC 所成的角.（四）走向高考：10.（07某某）在正方体上任意选择4个顶点，它们可能是如下各种几何形体的4个顶点，这些几何形体是（写出所有正确结论的编号．．）. ①矩形；②不是矩形的平行四边形；③有三个面为等腰直角三角形，有一个面为等边三角形的四面体；④每个面都是等边三角形的四面体；⑤每个面都是直角三角形的四面体.11.(04春）两个完全相同的长方体的长、宽、高分别为5cm ，4cm ，3cm ， 把它们重叠在一起组成一个新长方体，在这些新长方体中，最长的对角线的长度是.A 77cm .B 72cm .C 55cm .D 102cmACD E1A1B1C1D12.（05某某）有两个相同的直三棱柱，高为a2，底面三角形的三边长分别为3a 、4a 、5a (0a >).用它们 拼成一个三棱柱或四棱柱，在所有可能的情况中，全面积 最小的是一个四棱柱，则a 的取值X 围是13.（06某某春）正四棱锥底面边长为4，侧棱长为3，则其体积为14.（07全国Ⅰ）一个等腰直角三角形的三个顶点分别在正三棱柱的三条侧棱上.已知正三棱柱的底面边长为2，则该三角形的斜边长为15.（07某某）正三棱锥P ABC -高为2，侧棱与底面所成角为45︒，则点A 到侧面PBC 的距离是2a4a3a 5a 2a4a3a5a。

g3.1068棱柱一. 知识回顾:1. 棱柱.⑴①直棱柱侧面积：Ch S =（C 为底面周长，h 是高）该公式是利用直棱柱的侧面展开图为矩形得出的.②斜棱住侧面积：l C S 1=（1C 是斜棱柱直截面周长，l 是斜棱柱的侧棱长）该公式是利用斜棱柱的侧面展开图为平行四边形得出的. ⑵{四棱柱}⊃{平行六面体}⊃{直平行六面体}⊃{长方体}⊃{正四棱柱}⊃{正方体}. {直四棱柱}⋂{平行六面体}={直平行六面体}.⑶棱柱具有的性质：①棱柱的各个侧面都是平行四边形，所有的侧棱都相等；直棱柱的各个侧面都是矩形．．．．．．．．；正棱柱的各个侧面都是全等的矩形．．．．．. ②棱柱的两个底面与平行于底面的截面是对应边互相平行的全等．．多边形. ③过棱柱不相邻的两条侧棱的截面都是平行四边形.注：①棱柱有一个侧面和底面的一条边垂直可推测是直棱柱. （×）（直棱柱不能保证底面是钜形可如图） ②（直棱柱定义）棱柱有一条侧棱和底面垂直.⑷平行六面体：定理一：平行六面体的对角线交于一点．．．．．．．．．．．．．，并且在交点处互相平分. [注]：四棱柱的对角线不一定相交于一点.定理二：长方体的一条对角线长的平方等于一个顶点上三条棱长的平方和.推论一：长方体一条对角线与同一个顶点的三条棱所成的角为γβα,,，则1cos cos cos 222=++γβα. 推论二：长方体一条对角线与同一个顶点的三各侧面所成的角为γβα,,，则2cos cos cos 222=++γβα. [注]： ①有两个侧面是矩形的棱柱是直棱柱.（×）（斜四面体的两个平行的平面可以为矩形）②各侧面都是正方形的棱柱一定是正棱柱.（×）（应是各侧面都是正方形的直．棱柱才行） ③对角面都是全等的矩形的直四棱柱一定是长方体.（×）（只能推出对角线相等，推不出底面为矩形）④棱柱成为直棱柱的一个必要不充分条件是棱柱有一条侧棱与底面的两条边垂直. （两条边可能相交，可能不相交，若两条边相交，则应是充要条件）二. 基础训练:1、棱柱成为直棱柱的一个必要而不充分条件是…………………………………………………( ). （A ）它的一条侧棱垂直于底面 （B ）它的一条侧棱与底面两条边垂直 （C ）它的一个侧面与底面都是矩形 （D ）它的一个侧面与底面的一条边垂直2、一个长方体的全面积是22，体积为8，则这样的长方体…………………………………………（ ） （A ）有一个 （B ）有两个 （C ）有无数多个 （D ）不存在3、在直三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，AA 1＝AB ＝AC ，AB ⊥AC ，M 是CC 1的中点，Q 是BC 的中点,在A 1B 1上,则直线PQ 与直线AM 所成的角为______.4、一个长方体共一顶点的三个面的面积分别为2、3、6，这个长方体对角线的长是…（ ） （A ）32 （B ）23 （C ）６ （D ）6三.例题讲解:例1、如图，已知正三棱柱ABC —A 1B 1C 1的底面边长为6，B 1C ＝10，D 为AC 的中点E 、F 分别在侧棱A 1A 和BB 1上,且AF ＝2BE ＝BC ． (1)求证：AB 1∥平面C 1BD ；(2)求异面直线AB 1和BC 1所成的角； (3)求直线AB 1到平面C 1BD 的距离EACA 1B 1C 1 F B(4)求过F 、E 、C 的平面与棱柱下底面所成二面角的大小．例2、如图．已知斜三棱柱ABC —A 1B 1C 1中，AC ＝BC 、D 为AB 的中点，平面ABC ⊥平面ABB 1A 1，异面直线BC 1与AB 1互相垂直．（1）求证：AB 1⊥CD ； （2）求证：AB 1⊥平面A 1CD ； （3）若AB 1＝５，求点A 到平面A 1CD 的距离．例3如图正三棱柱ABC －A 1B 1C 1的各棱均相等，D 是BC 上的一点，AD ⊥C 1D （1）求证：面ADC 1⊥侧面BCC 1B 1 （2）求二面角C －AC 1－D 的大小（用反正弦表示）； （3）若AB=2，求直线A 1B 与截面ADC 1之间的距离例4.如图，直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中，底面是等腰直角三角形，∠ACB ＝90，侧棱AA 1＝2，D 、E 分别是CC 1与A 1B 的中点，点E 在平面ABD 上的射影是△ABD 的垂心G .（1）求A 1B 与平面ABD 所成角的大小（结果用反三角函数值表示）；（2）求点A 1到平面AED 的距离.四、作业 同步练习g3.1068 棱柱1、设有如下三个命题：①底面是平行四边形的四棱柱是平行六面体；②底面是矩形的平行六面体是长方体；③直四棱柱是直平行六面体。