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在直三棱柱ABC-A1B1C1中,平面A1BC⊥侧面A1ABB1,AA1=2AB,AB=BC,已证AB⊥BC.求二面角B

来源:学生作业帮 编辑:灵鹊做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/28 10:45:23
在直三棱柱ABC-A1B1C1中,平面A1BC⊥侧面A1ABB1,AA1=2AB,AB=BC,已证AB⊥BC.求二面角B-A1C-A的余弦值
需要证明二面角的平面角.
在直三棱柱ABC-A1B1C1中,平面A1BC⊥侧面A1ABB1,AA1=2AB,AB=BC,已证AB⊥BC.求二面角B
用投影法,取AC中点M,连结BM、A1M,
∵平面A1BC⊥平面ABB1A1,BC⊥BB1,
∴BC⊥平面ABB1A1,
∵AB∈平面ABB1A1,A1C∈平面ABB1A1,
∴BC⊥AB,BC⊥A1B,
∵AB=BC,
∴△ABC是等腰RT△,
∴BM⊥AC,
∵平面ABC⊥平面ACC1A1,
∴BE⊥平面平面ACC1A1,
∴△A1MC是△A1BC在平面ACC1A1上的投影,
设AB=BC=1,AA1=2,
AC=√2,
A1B=√5,
S△A1MC=S△A1AC/2=(2*√2/2)/2=√2/2,
S△A1BC=A1B*BC/2=√5/2,
设二面角B-A1C-A平面角为θ,
S△A1MC=S△A1BC*cosθ,
∴cosθ=(√2/2)/(√5/2)=√10/5.
二面角B-A1C-A的余弦值为√10/5.