直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=BC=BB1=1,AB1=3(1)求证:平面AB1C⊥平面B1CB;    (2)求三棱锥A1-AB1C的体积.

问题描述:

直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=BC=BB1=1,AB1=

3


(1)求证:平面AB1C⊥平面B1CB;    
(2)求三棱锥A1-AB1C的体积.

(1)直三棱柱ABC-A1B1C1中,BB1⊥底面ABC,
则BB1⊥AB,BB1⊥BC,(3分)
又由于AC=BC=BB1=1,AB1=

3
,则AB=
2

则由AC2+BC2=AB2可知,AC⊥BC,(6分)
又由上BB1⊥底面ABC可知BB1⊥AC,则AC⊥平面B1CB,
所以有平面AB1C⊥平面B1CB;(9分)
(2)三棱锥A1-AB1C的体积VA1−AB1C =VB1−A1AC
1
3
×
1
2
×1=
1
6

答案解析:(1)要证平面AB1C⊥平面B1CB,根据面面垂直的判定定理,只要在平面平面AB1C内找一直线垂直平面B1CB,根据已知条件可证BB1⊥AC,AC⊥BC,从而可得
(2)由(1)可知B1C1⊥平面A1AC,故考虑利以B1为顶点求解体积,即利用VA1−AB 1VB 1−A 1AC 进行求解
考试点:平面与平面垂直的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积.
知识点:本题主要考查了面面垂直的判定,线线垂直、线面垂直、面面垂直的相互转化,利用换顶点求解三棱锥的体积,这是高考在立体几何(尤其文科)的考查重点.