问题 填空题
正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,E为A1B1的中点,则下 * * 个命题:
①点E到平面ABC1D1的距离为
1
2

②直线BC与平面ABC1D1所成的角为45°;
③空间四边形ABCD1在正方体六个面内形成的六个射影平面图形,其中面积最小值是
1
2

④AE与DC1所成的角的余弦值为
3
10
10

⑤二面角A-BD1-C的大小为
6

其中真命题是______.(写出所有真命题的序号)
答案

①由于A1B1平面ABC1D1

故B1到平面ABC1D1的距离即点E到平面ABC1D1的距离,

连接B1C交BC1于F,则易得B1F垂直于平面ABC1D1

而B1F=

2
2
,故点E到平面ABC1D1的距离为
2
2

故①错;

②易得B1C垂直于平面ABC1D1

故∠CBC1为直线BC与平面ABC1D1所成的角,

且为45°,故②正确;

③易得空间四边形ABCD1在正方体的面ABCD、

面A1B1C1D1内的射影面积为1,在面BB1C1C内、面AA1D1D内的射影面积为

1
2
,在面ABB1A1内、面CC1D1D内的射影面积为
1
2
,故③正确;

④连接AB1,则∠EAB1为AE与DC1所成的角,由余弦定理得,cos∠EAB1=

2+
5
4
-
1
4
2
×
5
2
=
3
10
10
,故④正确;

⑤在直角三角形BAD1中过A作AH垂直于BD1,连接CH,易知CH垂直于BD1,故∠AHC是二面角A-BD1-C的平面角,由余弦定理得,cos∠AHC=

2
3
+
2
3
-2
6
3
×
6
3
=-
1
2
,故∠AHC=
3
,故⑤错.

故答案为:②③④

单项选择题
多项选择题