如图,在直三棱柱ABC-A 1 B 1 C 1 中,AC⊥BC,AC=BC=CC 1 ,M、N分别是A 1 B、B 1 C 1 的中点.(Ⅰ)求

2025-05-09 04:14:20
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回答1:

证明:(Ⅰ)由已知BC⊥AC,BC⊥CC 1
所以BC⊥平面ACC 1 A 1 .连接AC 1 ,则BC⊥AC 1
由已知,侧面ACC 1 A 1 是矩形,所以A 1 C⊥AC 1
又BC∩A 1 C=C,所以AC 1 ⊥平面A 1 BC.
因为侧面ABB 1 A 1 是正方形,M是A 1 B的中点,连接AB 1 ,则点M是AB 1 的中点.
又点N是B 1 C 1 的中点,则MN是△AB 1 C 1 的中位线,所以MN AC 1
故MN⊥平面A 1 BC.
(Ⅱ)因为AC 1 ⊥平面A 1 BC,设AC 1 与A 1 C相交于点D,
连接BD,则∠C 1 BD为直线BC 1 和平面A 1 BC所成角.
设AC=BC=CC 1 =a,则C 1 D=
2
2
a,BC 1 =
2
a.
在Rt△BDC 1 中,sin∠C 1 BD=
C 1 D
B C 1
=
1
2

所以∠C 1 BD=30°,故直线BC 1 和平面A 1 BC所成的角为30°.