如图,棱柱ABC-A1B1C1中,四边形AA1B1B是菱形,四边形BCC1B1是矩形,AB⊥BC,CB=1,AB=2,∠A1AB=60°.
(1)求证:平面CA1B⊥平面A1ABB1;
(2)求B1C1到平面A1CB的距离;
(3)求直线A1C与平面BCC1B1所成角的正切值.
网友回答
解:(1)证明:∵四边形BCC1B1是矩形,AB⊥BC
∴AB⊥BC,BC⊥BB1,AB∩BB1=B
∴CB⊥平面A1ABB1
∵CB∈平面CA1B
∴平面CA1B⊥平面A1ABB1
(2)依题意的:A1B=2,AB1=2,B1C=,A1C=
∵B1C1∥BC,B1C1?平面A1CB,BC?平面A1CB
∴B1C1∥平面A1CB
则B1C1到平面A1CB的距离等于点C1到平面A1CB的距离为 H′
∵△A1CB的面积S1=1
∵AB1⊥A1B,CB⊥AB1
∴AB1⊥平面A1CB
∴三棱锥C1-A1CB的体积等于三棱锥B1-A1CB的体积
∴H′=AB1=
即B1C1到平面A1CB的距离等于
(3)设A1到平面BCC1B1的距离为H
∴平行四边形BCC1B1的面积S=2,
则△A1B1C1的面积为1,BB1=2.
由棱锥A1-BCC1B1的体积等于棱锥B-A1B1C1的体积,
得:H=
∴sinθ=
∴直线A1C与平面BCC1B1所成角的正切值 tanθ=
解析分析:(1)由已知中四边形BCC1B1是矩形,AB⊥BC,我们易由线面垂直的判定定理得到CB⊥平面A1ABB1,再由面面垂直的判定定理,即可得到平面CA1B⊥平面A1ABB1 (2)根据(1)的结论,及AB⊥BC,CB=1,AB=2,∠A1AB=60°,我们易求出几何体中各线段的长,由线面平行的判定定理,可得到B1C1∥平面A1CB,则B1C1到平面A1CB的距离可转化为B1C1上任一点(如B1点)平面A1CB的距离,利用等体积法,可得到结论.(3)要求直线A1C与平面BCC1B1所成角,我们可根据(2)的结论,计算出A1点到平面BCC1B1距离,结合A1C=,利用线面夹角的定义,构造三角形即可求出