如图,斜三棱柱ABC-A1B1C1中,A1C1⊥BC1,AB⊥AC,AB=3,AC=2,侧棱与底面成60°角.(1)求证:AC⊥面ABC1;(2)求证:C1点在平面A

发布时间:2020-08-04 18:06:00

如图,斜三棱柱ABC-A1B1C1中,A1C1⊥BC1,AB⊥AC,AB=3,AC=2,侧棱与底面成60°角.
(1)求证:AC⊥面ABC1;
(2)求证:C1点在平面ABC上的射影H在直线AB上;
(3)求此三棱柱体积的最小值.

网友回答

证明:(1)由棱柱性质,可知A1C1∥AC,∵A1C1⊥BC1,
∴AC⊥BC1,又∵AC⊥AB,∴AC⊥平面ABC1
(2)由(1)知AC⊥平面ABC1,又AC?平面ABC,
∴平面ABC⊥平面ABC1,
在平面ABC1内,过C1作C1H⊥AB于H,则C1H⊥平面ABC
故点C1在平面ABC上的射影H在直线AB上.
解:(3)连接HC,由(2)知C1H⊥平面ABC,
∴∠C1CH就是侧棱CC1与底面所成的角,
∴∠C1CH=60°,C1H=CH?tan60°=
V棱柱=
∵CA⊥AB,∴CH≥AC=2,
所以棱柱体积最小值3×.
解析分析:(1)根据棱柱的性质,我们可得A1C1∥AC,又由已知中A1C1⊥BC1,AB⊥AC,我们根据线面垂直的判定定理可得AC⊥面ABC1;(2)根据(1)的结论,由线面垂直的判定定理可得平面ABC⊥平面ABC1,在平面ABC1内,过C1作C1H⊥AB于H,则C1H⊥平面ABC,即C1点在平面ABC上的射影H在直线AB上;(3)连接HC,由(2)的结论可得C1H⊥平面ABC,即∠C1CH就是侧棱CC1与底面所成的角,由已知中侧棱与底面成60°角,故可得当CH=AC时,棱柱的体积取最小值,求出棱柱的底面积和高,代入棱柱体积公式即可得到
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