如图,在三棱柱ABC-A1B1C1,侧棱垂直底面,∠ACB=90°,AC=BC=CC1=2,(Ⅰ)求证:AB1⊥BC1;(Ⅱ)求二面角C1-AB1-A1的大小.-高三数学
(Ⅰ)证明:AC⊥BC,AC⊥CC1且 BC∩CC1=C, ∴AC⊥平面C1CBB1, 又BC1平面C1CBB1,∴AC⊥BC1, 又B1C⊥BC1且AC∩B1C=C, ∴BC1⊥平面AB1C, 又AB1平面AB1C,∴AB1⊥BC1。 (Ⅱ)解:取A1B1的中点为H,在平面A1ABB1内过H作HQ⊥AB1于Q,连接C1Q,则C1H⊥平面A1ABB1,所以C1H⊥AB1,而且C1H∩HQ=H,所以AB1⊥平面C1HQ,所以AB1⊥C1Q, 所以∠C1QH是二面角C1-AB1-A1的平面角,又,在内,解得,所以,,所以,二面角C1-AB1-A1的平面角为60°。
题目简介
如图,在三棱柱ABC-A1B1C1,侧棱垂直底面,∠ACB=90°,AC=BC=CC1=2,(Ⅰ)求证:AB1⊥BC1;(Ⅱ)求二面角C1-AB1-A1的大小.-高三数学
题目详情
(Ⅰ)求证:AB1⊥BC1;
(Ⅱ)求二面角C1-AB1-A1的大小.
答案
(Ⅰ)证明:AC⊥BC,AC⊥CC1且 BC∩CC1=C,
平面C1CBB1,∴AC⊥BC1,
平面AB1C,
,在
内,解得
,
,
∴AC⊥平面C1CBB1,
又BC1
又B1C⊥BC1且AC∩B1C=C,
∴BC1⊥平面AB1C,
又AB1
∴AB1⊥BC1。
(Ⅱ)解:取A1B1的中点为H,在平面A1ABB1内过H作HQ⊥AB1于Q,
连接C1Q,则C1H⊥平面A1ABB1,
所以C1H⊥AB1,而且C1H∩HQ=H,
所以AB1⊥平面C1HQ,所以AB1⊥C1Q,
所以∠C1QH是二面角C1-AB1-A1的平面角,
又
所以,
所以,二面角C1-AB1-A1的平面角为60°。