如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱柱垂直底面∠ACB=90°,AC=BC=CC1=2.(Ⅰ)求证:AB1⊥BC1;(Ⅱ)求

2025-05-08 09:41:58
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回答1:

解答:解:(Ⅰ)证明:∵AC⊥BC,AC⊥CC1且 BC∩CC1=C,
∴AC⊥平面C1CBB1,又∵BC1?平面C1CBB1
∴AC⊥BC1,又B1C⊥BC1且AC∩B1C=C,
∴BC1⊥平面AB1C,又AB1?平面AB1C,
∴AB1⊥BC1
(Ⅱ)解:取A1B1的中点为H,在平面A1ABB1内过H作HQ⊥AB1于Q,
连接C1Q,则C1H⊥平面A1ABB1
所以C1H⊥AB1,而且C1H∩HQ=H,所以AB1⊥平面C1HQ,
所以AB1⊥C1Q,
所以∠C1QH是二面角C1-AB1-A1的平面角,
又C1H=

2
=B1H,在△A1AB1内,由勾股定理求出AB1=2
3

B1H
AB1
HQ
AA1
,即
2
2
3
HQ
2
,解得HQ=
6
3

所以,tan∠C1QH=
C1H
HQ
=
3

所以,二面角C1-AB1-A1的平面角为60°.