如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=3,AB=5,BC=4,AA1=4,点D是AB的中点,(1)求证:AC⊥BC1;(2)求证:AC1∥平面CDB1.(3)求二面角C1-AB-C的正切值.

问题描述:

如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=3,AB=5,BC=4,AA1=4,点D是AB的中点,

(1)求证:AC⊥BC1
(2)求证:AC1∥平面CDB1
(3)求二面角C1-AB-C的正切值.

证明:(1)在直三棱柱ABC-A1B1C1,∵底面三边长AC=3,AB=5,BC=4,∴AC⊥BC,(1分)又直三棱柱ABC-A1B1C1中AC⊥CC1,且BC∩CC1=CBC∩CC1⊂平面BCC1B1∴AC⊥平面BCC1B1而BC1⊂平面BCC1B1∴AC⊥BC1;(2)设CB1与C1B...
答案解析:(1)欲证AC⊥BC1,而BC1⊂平面BCC1B1,可先证AC⊥平面BCC1B1,而AC⊥BC,AC⊥CC1,且BC∩CC1=C,满足定理所需条件;
(2)欲证AC1∥平面CDB1,根据直线与平面平行的判定定理可知只需证AC1与平面CDB1内一直线平行,设CB1与C1B的交点为E,连接DE,根据中位线定理可知DE∥AC1,DE⊂平面CDB1,AC1⊄平面CDB1,满足定理条件;
(3)过点C作CF⊥AB于F,连接C1F,根据二面角平面角的定义可知∠C1FC为二面角C1-AB-C的平面角,在直角三角形C1FC中求出此角的正切值即可.
考试点:直线与平面平行的判定;二面角的平面角及求法.
知识点:本题主要考查了线面垂直的性质,以及线面平行的判定和二面角的度量,同时考查了转化与划归的思想,属于中档题.