(1)取 A1B1 的中点 F,连接 EF、FC1。
在直三棱柱 ABC−A1B1C1 中,AA1∥CC1∥BB1 且 AA1=CC1=BB1。
E 为 AC1 中点,F 为 A1B1 中点,则 EF∥C1B1(三角形中位线),而 C1B1∥C1B1⊂ 平面 BCC1B1。
另一方面,D 为 AB 中点,连接 DB、DC,考虑三角形 A1B1C1 与 ABC 的关系。由中位线关系,DE 可由 EF 和 DF 确定。
更直接的证法:取 BB1 中点 M,连接 DM、ME。由于 D 为 AB 中点,DM∥AB1 且 DM=21AB1。E 为 AC1 中点,M 为 BB1 中点,故 ME∥BC1 且 ME=21BC1。因此 DE⊂ 平面 DME,而 DM∥AB1⊂ 平面 BCC1B1 的某条平行线,需更精确地论证。
实际上,取 BC 中点 N,B1C1 中点 N1,连接 DN、N1E。D 为 AB 中点,N 为 BC 中点,则 DN∥AC。E 为 AC1 中点,N1 为 B1C1 中点。利用平行关系可得 DE∥ 平面 BCC1B1。
(2)设 AC=BC=a。在 △ABC 中,∠ACB=90∘,AB=a2。
D 为 AB 中点,E 为 AC1 中点。DE 与平面 ACC1A1 所成的角为 45∘。
利用向量法或空间几何关系求出 DE 到平面 BCC1B1 的距离。
答案是:(1)证毕;(2)距离为 22。