如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,平面ABC⊥侧面A1ABB1。(1)求证:AB⊥BC;(2)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

题目简介

如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,平面ABC⊥侧面A1ABB1。(1)求证:AB⊥BC;(2)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

题目详情

如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,平面ABC⊥侧面A1ABB1
(1)求证:AB⊥BC;
(2)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。
题型:解答题难度:中档来源:湖北省高考真题

答案

解:(1)证明:如图,过点A在平面A1ABB1内作AD⊥A1B于D,
则由平面A1BC⊥侧面A1ABB1,且平面A1BC∩侧面A1ABB1=A1B,
得AD⊥平面A1BC,
又BC平面A1BC,
所以AD⊥BC
因为三棱柱ABC-A1B1C1是直三棱柱,
则AA1⊥底面ABC,
所以AA1⊥BC
又AA1∩AD=A,
从而BC⊥侧面A1ABB1,
又AB侧面A1ABB1,
故AB⊥BC。
(2)连接CD,则由(1)知是直线AC与平面A1BC所成的角,
是二面角A1-BC-A的平面角,

于是在Rt△ADC中,
在Rt△ADB中,
由AB<AC,得

所以

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