如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=3,BC=4,AB=5,AA1=4,点D是AB的中点,

如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=3,BC=4,AB=5,AA1=4,点D是AB的中点,
(Ⅰ)求证:AC1∥平面CDB1
(Ⅱ)求二面角B1-DC-B的平面角的余弦值;
(Ⅲ)求三棱锥C1-B1CD的体积.
zhaojkr 1年前 已收到1个回答 举报

心有余 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)连接C1B,设CB1与C1B的交点为E,连接DE,由四棱柱侧面为平行四边形知E是BC1的中点,由此能够证明AC1∥平面CDB1
(Ⅱ)过B作BF⊥CD,垂足为F,连接B1F,则∠B1FB为二面角B1-DC-B的平面角,由此可得结论;
(Ⅲ)三棱锥C1-B1CD的体积等于三棱锥D-C1B1C的体积,由此可得结论.

(Ⅰ)证明:连接C1B,设CB1与C1B的交点为E,
连接DE,由四棱柱侧面为平行四边形知E是BC1的中点,
∵D是AB的中点,∴DE∥AC1
∵DE⊂平面CDB1,AC1⊄平面CDB1
∴AC1∥平面CDB1
(Ⅱ)过B作BF⊥CD,垂足为F,连接B1F,则∠B1FB为二面角B1-DC-B的平面角
∵AC=3,BC=4,AB=5,点D是AB的中点,∴由等面积可得[1/2×
1
2×3×4=
1

5
2×BE
∴BF=
12
5]
∵AA1=4,∴B1F=
4
34
25
∴二面角B1-DC-B的平面角的余弦值为[BF
B1F=
15
34/34];
(Ⅲ)三棱锥C1-B1CD的体积等于三棱锥D-C1B1C的体积,即[1/3S△C1B1C•
3
2]=[1/3×
1
2×4×4×
3
2]=4.

点评:
本题考点: 直线与平面平行的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积;二面角的平面角及求法.

考点点评: 本题考查直线与平面的垂直的判定,二面角的求法,考查三棱锥体积的计算,考查空间想象能力,逻辑思维能力,是中档题.

1年前

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