如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面ABB1A1,ACC1A1均为正方形,∠BAC=90°,D为BC中点.(Ⅰ)?求证:A1B∥平面ADC1;(Ⅱ)?求证:C1

发布时间:2020-07-31 12:11:29

如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面ABB1A1,ACC1A1均为正方形,∠BAC=90°,D为BC中点.
(Ⅰ)?求证:A1B∥平面ADC1;
(Ⅱ)?求证:C1A⊥B1C;
(Ⅲ)?求直线B1C1与平面A1B1C所成的角.

网友回答

(I)证明:连接A1C交C1A与点O,连接DO
∵ACC1A1均为正方形∴点O为A1C的中点
而D为BC中点∴BO∥A1B
而A1B?平面ADC1,BO?平面ADC1,
∴A1B∥平面ADC1;
(II)证明:由(I)可知C1A⊥A1C,而AB⊥平面ACC1A1,
而C1A?平面ACC1A1,则AB⊥C1A,而A1B1∥AB
∴A1B1⊥C1A而A1B1∩A1C=A1,
∴C1A⊥平面A1B1C,而B1C?平面A1B1C
∴C1A⊥B1C.
(Ⅲ)解:连接A1C,A1C∩AC1=O,连接OB1,
∵ACC1A1为正方形,∠BAC=90°
∴AC1⊥A1C,AC1⊥A1B1,
∴AC1⊥平面A1B1C
∴∠C1B1O为直线B1C1与平面A1B1C所成的角
∵C1O=C1A=C1B1
∴∠C1B1O=30°.
解析分析:(I)欲证A1B∥平面ADC1,根据直线与平面平行的判定定理可知只需证A1B与平面ADC1内一直线平行,连接A1C交C1A与点O,连接DO,根据中位线定理可知BO∥A1B,而A1B?平面ADC1,BO?平面ADC1,满足定理所需条件;(II)由(I)可知C1A⊥A1C,A1B1⊥C1A而A1B1∩A1C=A1,根据线面垂直的判定定理可知C1A⊥平面A1B1C,而B1C?平面A1B1C,根据线面垂直的性质可知C1A⊥B1C;(Ⅲ)连接A1C,A1C∩AC1=O,连接OB1,证明C1B1O为直线B1C1与平面A1B1C所成的角,从而可得结论.

点评:本题主要考查了线面平行的判定,以及线面垂直的性质和点到平面的距离,同时考查了空间想象能力、运算求解的能力、以及转化与化归的思想,属于中档题.
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