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如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,AB=BB1=a,直线B1C与平面ABC成30°角.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/12 18:32:58
如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,AB=BB1=a,直线B1C与平面ABC成30°角.

(1)求证:平面B1AC⊥平面ABB1A1;   
(2)求C1到平面B1AC的距离;   
(3)求三棱锥A1-AB1C的体积.
(1)证明:由直三棱柱性质,B1B⊥平面ABC,AC⊂平面ABC
∴B1B⊥AC,
又BA⊥AC,B1B∩BA=B,
∴AC⊥平面 ABB1A1
又AC⊂平面B1AC,
∴平面B1AC⊥平面ABB1A1
(2) ∵A1C1∥AC,A1C1⊄平面B1AC,AC⊂平面B1AC
∴A1C1∥平面B1AC
∴C1到平面B1AC的距离就是求A1到平面B1AC的距离
过A1做A1M⊥B1A1,垂足为M,连接CM,
∵平面B1AC⊥平面ABB1A,且平面B1AC∩平面ABB1A1=B1A,
∴A1M⊥平面B1AC.
从而A1C=
3a,又A1M=

2
2a,sinA1CM=
A1M
A1C=

6
6
∴C1到平面B1AC的距离为

2
2
(3) ∵直线B1C与平面ABC成30°角,
∴∠B1CB=30°.
可得B1C=2a,BC=
3a,
∴VA1-AB1C=VB1-ABC=
1
3× 
1
2×a×
2a×a=

2
6a3