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如图,已知斜三棱柱ABC-A1B1C1中,点B1在底面ABC上的射影落在BC上,CA=CB=a,AB=数学公式
(1)求证:AC⊥平面BCC1B1
(2)当BB1与底面ABC所成的角为60°,且AB1⊥BC1时,求点B1到平面AC1的距离.

(1)证明:∵CA=CB=a,AB=,∴AB2=CA2+CB2,∴AC⊥BC
∵点B1在底面ABC上的射影落在BC上,
∴侧面BCC1B1⊥底面ABC,
∵侧面BCC1B1∩底面ABC=BC
∴AC⊥平面BCC1B1
(2)解:∵点B1在底面ABC上的射影落在BC上,

∴∠B1BC=60°
∵AC⊥平面BCC1B1
∴BC1⊥AC
∵AB1⊥BC1,AB1∩AC=A
∴BC1⊥平面AB1C
∴BC1⊥B1C
∵BCC1B1是平行四边形,∴BCC1B1是菱形
∴△B1BC是等边三角形
取BC的中点D,连接B1D,则B1D⊥BC
∵侧面BCC1B1⊥底面ABC,
∴B1D⊥底面ABC,
∴B1D为三棱柱的高,B1D=,S△ABC=
=
==
∵AC⊥平面BCC1B1
∴CC1⊥AC
∴四边形ACC1A1是边长为a的正方形
设点B1到平面AC1的距离为d,则有,∴d=
∴点B1到平面AC1的距离为
分析:(1)先证明AC⊥BC,利用点B1在底面ABC上的射影落在BC上,可得侧面BCC1B1⊥底面ABC,从而可得AC⊥平面BCC1B1
(2)先证明B1BC是等边三角形,取BC的中点D,连接B1D,则B1D为三棱柱的高,利用等体积可求点B1到平面AC1的距离.
点评:本题考查线面垂直,考查点到面的距离,掌握面面垂直的性质,正确求体积是关键.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

精英家教网(甲)如图,已知斜三棱柱ABC-A1B1C1的侧面A1C⊥底面ABC,∠ABC=90°,BC=2,AC=2
3
,又AA1⊥A1C,AA1=A1C.
(1)求侧棱A1A与底面ABC所成的角的大小;
(2)求侧面A1B与底面所成二面角的大小;
(3)求点C到侧面A1B的距离.
(乙)在棱长为a的正方体OABC-O'A'B'C'中,E,F分别是棱AB,BC上的动点,且AE=BF.
(1)求证:A'F⊥C'E;
(2)当三棱锥B'-BEF的体积取得最大值时,求二面角B'-EF-B的大小(结果用反三角函数表示).

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如图,已知斜三棱柱ABC-A1B1C1的各棱长均为2,侧棱与底面所成的角为
π3
,顶点B1在底面ABC上的射影D在AB上.
(1)求证:侧面ABB1A1⊥底面ABC;
(2)证明:B1C⊥AB;
(3)求二面角B1-BC-A的正切值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,已知斜三棱柱ABC-A1B1C1的各棱长均为2,侧棱与底面所成角为
π3
,顶点B1在底面ABC上的射影D在AB上.
(1)求证:侧面ABB1A1⊥底面ABC;
(2)证明:B1C⊥C1A;
(3)求二面角B1-BC-A的大小.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2011•孝感模拟)如图,已知斜三棱柱ABC-A1B1C1的底面是直角三角形,∠ACB=90°,侧棱与底面所成的角为θ,且
AB1⊥BC1,点B1在底面上的射影D在BC上.
(I)若D点是BC的中点,求θ;
(Ⅱ)若cosθ=
13
,且AC=BC=AA1=a,求二面角C-AB-C1的大小.

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(2012•梅州二模)如图,已知斜三棱柱ABC-A1B1C1中,点B1在底面ABC上的射影落在BC上,CA=CB=a,AB=
2
a

(1)求证:AC⊥平面BCC1B1
(2)当BB1与底面ABC所成的角为60°,且AB1⊥BC1时,求点B1到平面AC1的距离.

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