三棱柱ABC-A1B1C1的直观图及三视图(主视图和俯视图是正方形,左侧图是等腰直角三角形)如图,D为AC的中点.(1)求证:AB1∥平面BDC1;(2)求证:A1C

发布时间:2020-07-31 12:31:44

三棱柱ABC-A1B1C1的直观图及三视图(主视图和俯视图是正方形,左侧图是等腰直角三角形)如图,D为AC的中点.
(1)求证:AB1∥平面BDC1;
(2)求证:A1C⊥平面BDC1;
(3)求二面角A-BC1-D的正切值.

网友回答

(1)证明:由三视图可知,几何体为直三棱柱ABC-A1B1C1,侧面B1C1CB为边长为2的正方形,底面ABC是等腰直角三角形,AB⊥BC,AB=BC=2…(2分)
连B1C交BC1于O,连接OD,在△CAB1中,O,D分别是B1C,AC的中点,∴OD∥AB1,
而AB1?平面BDC1,OD?平面BDC1,∴AB1∥平面BDC1;…..(4分)
(2)证明:直三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,BD?平面ABC,∴AA1⊥BD,
∵AB=BC=2,D为AC的中点,∴BD⊥AC,
∴BD⊥平面AA1C1C,∴BD⊥A1C①…..(6分)
又A1B1⊥B1C1,A1B1⊥B1B,∴A1B1⊥平面B1C1CB
∴A1B1⊥B1C,
在正方形B1C1CB中,BC1⊥B1C,
∵B1C,A1B1?平面A1B1C,B1C∩A1B1?=B1,
∴B1C⊥平面A1B1C,
∴B1C⊥A1C②…..(8分)
由①②,又BD∩BC1=B,BD,BC1?平面BDC1,
∴A1C⊥平面BDC1;…9
(3)解:如图补成正方体,则∠O1OS为二面角的平面角,∵O1O=2,O1S=,∴tan∠O1OS=…..14

解析分析:由三视图可知,几何体为直三棱柱ABC-A1B1C1,侧面B1C1CB为边长为2的正方形,底面ABC是等腰直角三角形,AB⊥BC,AB=BC=2(1)证明AB1∥平面BDC1,证明OD∥AB1即可;(2)证明A1C⊥平面BDC1,利用线面垂直的判定,只需证明BD⊥A1C,B1C⊥A1C;(3)补成正方体,则∠O1OS为二面角的平面角,利用正切函数可得结论.

点评:本题考查线面平行的判定,及线面垂直的判定,考查面面角,解题的关键是掌握线面平行的判定,及线面垂直的判定定理.
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