三棱锥被平行于底面ABC的平面所截得的几何体如图所示,截面为A1B1C1,∠BAC=90°,A1A⊥平面ABC,A1A=,AB=,AC=2,A1C1=1,,(1)证明:平面A1AD⊥平面BCC1B1;

题目简介

三棱锥被平行于底面ABC的平面所截得的几何体如图所示,截面为A1B1C1,∠BAC=90°,A1A⊥平面ABC,A1A=,AB=,AC=2,A1C1=1,,(1)证明:平面A1AD⊥平面BCC1B1;

题目详情

三棱锥被平行于底面ABC的平面所截得的几何体如图所示,截面为A1B1C1,∠BAC=90°,A1A⊥平面ABC,A1A=,AB=,AC=2,A1C1=1,
(1)证明:平面A1AD⊥平面BCC1B1
(2)求二面角A-CC1-B的余弦值.
题型:解答题难度:中档来源: 同步题

答案

(1)证明:∵A1A⊥平面ABC,BC平面ABC,
∴A1A⊥BC,
在Rt△ABC中,AB=,AC=2,
∴BC=
∵BD:DC=1:2,
∴BD=

∴△DBA∽△ABC,
∴∠ADB=∠BAC=90°,即AD⊥BC,
又A1A∩AD=A,
∴BC⊥平面A1AD,
∵BC平面BCC1B1,
∴平面A1AD⊥平面BCC1B1。
(2)如右图,作AE⊥C1C交C1C于E点,连接BE,
由已知得AB⊥平面ACC1A1,
∴AE是BE在平面ACC1A1内的射影,
由三垂线定理知BE⊥CC1,
∴∠AEB为二面角A-CC1-B的平面角,
过C1作C1F⊥AC交AC于F点,则CF=AC-AF=1,C1F=A1A=
∴∠C1CF=60°,
在Rt△AEC中,AE=ACsin60°=2×=
在Rt△BAE中,tan∠AEB=
∴cos∠AEB=
即二面角A-CC1-B的余弦值为

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