如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,AC=BC=CC1=2.

如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,AC=BC=CC1=2.
(1)求证:AB1⊥BC1
(2)求:二面角C-AC1-B的大小.
kav135766 1年前 已收到1个回答 举报

cherry_168 幼苗

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解题思路:(1)根据直三棱柱的几何特征,侧面与底面垂直,结合∠ACB=90°,由面面垂直的性质定理易得AC⊥平面BCC1B1,又由AC=BC=CC1=2,可得BCC1B1为正方形,即BC1⊥B1C,进而由三垂线定理得到AB1⊥BC1
(2)连接A1C交AC1于点O,连接BO,由线面垂直的判定定理可证明BC⊥平面ACC1,进而BO⊥AC1,结合二面角的定义可得∠BOC即为二面角C-AC1-B的平面角,解Rt△BCO可得答案.


证明:(1)∵直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC⊥BC,
∴AC⊥平面BCC1B1
连接B1C,则∵BCC1B1为正方形,
∴BC1⊥B1C,
∴由三垂线定理知:AB1⊥BC1.…(6分)
(2)连接A1C交AC1于点O,连接BO,
则:∵BC⊥AC,BC⊥CC1
∴BC⊥平面ACC1,又CO⊥AC1
∴BO⊥AC1
∴∠BOC即为二面角C-AC1-B的平面角…(10分)
在Rt△BCO中:BC=2,CO=
2,
∴tan∠BOC=
BC
CO=
2
∴二面角C-AC1-B的大小为:arctan
2.…(13分)

点评:
本题考点: 与二面角有关的立体几何综合题;空间中直线与直线之间的位置关系.

考点点评: 本题考查的知识点是二面角的求法,空间中直线与直线之间的位置关系,其中解答(1)的关键是熟练掌握空间线线垂直与线面垂直之间的相互转化,(2)的关键是构造出二面角C-AC1-B的平面角∠BOC.

1年前

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