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> (本小题满分12分)如图,在直三棱柱中,平面侧面。(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)若直线AC与平面A1BC所成的角为θ,二面角A1-BC-A的大小为φ,试判断θ与φ的大小关系,并予以证明。-高三数学
(本小题满分12分)如图,在直三棱柱中,平面侧面。(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)若直线AC与平面A1BC所成的角为θ,二面角A1-BC-A的大小为φ,试判断θ与φ的大小关系,并予以证明。-高三数学
题目简介
(本小题满分12分)如图,在直三棱柱中,平面侧面。(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)若直线AC与平面A1BC所成的角为θ,二面角A1-BC-A的大小为φ,试判断θ与φ的大小关系,并予以证明。-高三数学
题目详情
(本小题满分12分)
如图,在直三棱柱
中,平面
侧面。
(Ⅰ)求证:
;
(Ⅱ)若直线
AC
与平面
A
1
BC
所成的角为
θ
,二面角
A
1
-
BC
-
A
的大小为
φ
,试判断
θ
与
φ
的大小关系,并予以证明。
题型:解答题
难度:中档
来源:不详
答案
(Ⅰ)证明见解析。
(Ⅱ)
,证明见解析。
(Ⅰ)证明:如右图,过点
A
在平面
A1ABB
1内作
AD
⊥
A
1
B
于
D
,则
由平面
A
1
BC
⊥侧面
A
1
ABB
1,且平面
A
1
BC
侧面
A
1
ABB
1=
A
1
B
,得
AD
⊥平面
A
1
BC
,又
BC
平面
A
1
BC
,所以
AD
⊥
BC
。
因为三棱柱
ABC
—
A
1
B
1
C
1是直三棱柱,则
AA
1⊥底面
ABC
,所以
AA
1⊥
BC
。
又
AA
1
AD
=
A
,从而
BC
⊥侧面
A
1
ABB
1,
又
AB
侧面
A
1
ABB
1,故
AB
⊥
BC
。
(Ⅱ)解法1:连接
CD
,则由(Ⅰ)知
是直线
AC
与平面
A
1
BC
所成的角,
是二面角
A
1—
BC
—
A
的平面角,即
于是在
中,
在
中,
,
由
,得
,又
,所以
。
解法2:由(1)知,以点
为坐标原点,以
、
、
所在的直线分
轴、
轴、
轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
设
,
则
,
于是
,
。
设平面的一个法向量为
,则
由
得
可取
,于是
与
的夹角
为锐角,则
与
互为余角。
所以
,
,
所以
。
于是由
,得
,
即
,又
所以
。
第(1)问证明线线垂直,一般先证线面垂直,再由线面垂直得线线垂直;第(2)问若用传统方法一般来说要先作垂直,进而得直角三角形。若用向量方法,关键在求法向量。
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长方体之长、宽、高各为12寸、
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已知直角三角形的两直角边长分
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题目简介
(本小题满分12分)如图,在直三棱柱中,平面侧面。(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)若直线AC与平面A1BC所成的角为θ,二面角A1-BC-A的大小为φ,试判断θ与φ的大小关系,并予以证明。-高三数学
题目详情
如图,在直三棱柱
(Ⅰ)求证:
(Ⅱ)若直线AC与平面A1BC所成的角为θ,二面角A1-BC-A的大小为φ,试判断θ与φ的大小关系,并予以证明。
答案
(Ⅱ)
由平面A1BC⊥侧面A1ABB1,且平面A1BC
AD⊥平面A1BC,又BC
因为三棱柱ABC—A1B1C1是直三棱柱,则AA1⊥底面ABC,所以AA1⊥BC。
又AA1
又AB
(Ⅱ)解法1:连接CD,则由(Ⅰ)知
于是在
由
解法2:由(1)知,以点
设
则
于是
设平面的一个法向量为
由
可取
所以
所以
于是由
即
第(1)问证明线线垂直,一般先证线面垂直,再由线面垂直得线线垂直;第(2)问若用传统方法一般来说要先作垂直,进而得直角三角形。若用向量方法,关键在求法向量。