∵CF=CP=1, ∠C=600. ∴△FCP是正三角形,∴PF=1.
又A1E=1,在Rt△A1EQ ,tan∠EA1Q=,∴∠EA1Q=600.
所以直线A1E与平面A1BP所成的角为600…………………8分
(III)在图3中,过F作FM⊥A1P于M,连结QM,QF.
又A1E⊥平面BEP,∴A1B=A1P,∴Q为BP的中点,且EQ=
∴△ADF是正三角形,又AE=DE=1,∴EF⊥AD…………2分
在图2中,A1E⊥EF,BE⊥EF,
∴∠A1EB为二面角A1-EF-B的平面角
由题设条件知此二面角为直二面角,∴A1E⊥BE.
又BE∩EF=E,∴A1E⊥平面BEF,即A1E⊥平面BEP……….4分
(II)在图2中,∵A1E不垂直于A1B,∴A1E是平面A1BP的斜线.
又A1E⊥平面BEP, ∴A1E⊥BP,
从而BP垂直于A1E在平面A1BP内的射影(三垂线定理的逆定理).
设A1E在平面A1BP内的射影为A1Q,且A1Q交BP于点Q,则
∠EA1Q就是A1E与平面A1BP所成的角,…………………6分
且BP⊥A1Q.
在△EBP中,∵BE=BP=2,∠EBP=600, ∴△EBP是等边三角形,∴BE=EP.
∵AEEB=CFFA=12,∴AF=AD=2,而∠A=600,
19.不妨设正三角形ABC 的边长为 3 .
(I)在图1中,取BE的中点D,连结DF.
则. ……………………12分
…………………10分
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