如图，四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是平行四边形，且AA1⊥底面ABCD，AB=2，AA1=BC=4，∠ABC=60°，点E为BC中点，点F为B1C1中点．（1）求证：平面A1ED⊥

题目

如图，四棱柱ABCD-A₁B₁C₁D₁的底面ABCD是平行四边形，且AA₁⊥底面ABCD，AB=2，AA₁=BC=4，∠ABC=60°，点E为BC中点，点F为B₁C₁中点．

（1）求证：平面A₁ED⊥平面A₁AEF；
（2）设二面角A₁-ED-A的大小为α，直线AD与平面A₁ED所成的角为β，求sin（α+β）的值．

答案

（1）证明：∵AB=2，BC=4，∠ABC=60°，点E为BC中点，
∴△ABC为等边三角形，∠AEB=60°，
△CDE中，∠CED=30°，∴AE⊥ED，
∵AA₁⊥底面ABCD，∴AA₁⊥ED，
又由AE∩AA₁=A，∴ED⊥平面AA₁EF，
又∵ED⊂平面A₁ED，
∴平面A₁ED⊥平面A₁AEF．
（2）∵ED⊥平面A₁AEF，∴A₁E⊥ED，AE⊥ED，
∴∠A₁ED为二面角A₁-ED-A的平面角，∴∠A₁EA=α，
∴sinα=

AA1

A1E

＝

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