如图,已知斜三棱柱ABC-A1B1C1,∠BCA=90°AC=BC=a,A1在底面ABC上的射影恰为AC的中点D,又A1

如图,已知斜三棱柱ABC-A1B1C1,∠BCA=90°AC=BC=a,A1在底面ABC上的射影恰为AC的中点D,又A1B⊥AC1
(Ⅰ)求证:BC⊥平面ACC1A1
(Ⅱ)求AA1与平面ABC所成的角;
(Ⅲ)求二面角B-AA1-C的正切值.
悠悠鱼闲庭花 1年前 已收到1个回答 举报

兆翔 幼苗

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解题思路:(I)证明线面垂直,可用线垂直的判定定理,由题意知,可证A1D⊥BC与AC⊥BC,再由定理得出结论;(II)求线面角,要先作出线面角,由线面角的定义,线与线在面内的投影所成的角即为线面角,由此找出线面角,在相应的三角形中求出它的三角函数值,再求角;(III)先由二面角的平面角的定作出二面角的平面角,再在三角形中求出此角的大小.

(I)证明:∵A1在底面ABC上的射影恰为AC的中点D,
∴A1D⊥面ABC,
∴A1D⊥BC,
∠BCA=90°,
∴AC⊥BC
∵A1D∩AC=D,
∴BC⊥平面ACC1A1
(II)由(I)知,A1D⊥面ABC,
AA1在平面ABC的射影是AC,
∴∠A1AD是AA1与平面ABC所成的角,又A1B⊥AC1,A1B在平面ACC1A1的投影为A1C,
∴A1C⊥AC,又ACC1A1是菱形,
∴AA1=AC=a,AD=DC=[1/2]a,在Rt△A1DA中,COS∠A1AD=[AD
A 1A=
1/2]得∠A1AD=[π/3]
(III)由(I)知BC⊥平面ACC1A1作CN⊥AA1,于点N,连接BN,∠BNC是二面角B-AA1 -C的平面角,
由图易知CN=

3
2a,BC=a
∴在Rt△BCN中,tan∠BNC=[BC/CN]=
2
3
3,
∴二面角B-AA1 -C的平面角的正切值为
2
3
3

点评:
本题考点: 与二面角有关的立体几何综合题;直线与平面垂直的判定;直线与平面所成的角.

考点点评: 本题考查与二面角有关的立体几何题,考查了二面角的求法,线面角的求法,线面垂直等立体几何问题,解题的关键是熟练掌握线面角的作法,二面角的作法及线面垂直证明的定理,本题考查了数形结合的思想,规律性强,

1年前

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