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如图.已知直三棱柱A1B1C1-ABC中.D为AB的中点.A1D⊥AB1.且AC=BC.(1)求证:A1C⊥AB1,(2)若CC1到平面A1ABB1的距离为1...求三棱锥A1-ACD的体积,的条件下

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 15:35:42分类:高中数学题库

如图,已知直三棱柱A1B1C1-ABC中,D为AB的中点,A1D⊥AB1,且AC=BC,
(1)求证:A1C⊥AB1;
(2)若CC1到平面A1ABB1的距离为1,数学公式,数学公式,求三棱锥A1-ACD的体积;
(3)在(2)的条件下,求点B到平面A1CD的距离.在线课程解:(1)证明:在△CAB中,因为AC=BC,D为AB的中点,∴CD⊥AB.
又∵面ABB1A1⊥面ABC,且面ABB1A∩面ABC=AB,∴CD⊥平面ABB1A1,∴A1D是A1C在平面ABB1A上的射影.
∵AB1⊥A1D,由三垂线定理可得 A1C⊥AB.
(2)由(1)知CD=1,在Rt△AA1D及Rt△AA1B中,由,,可求得,AD=2.
∴.
(3)∵AB与平面A1DC相交于点D,且D为AB的中点,∴点B到平面A1CD的距离为点A到平面A1CD的距离,
过A作AH⊥A1D于H,∵面ADA1⊥面A1DC,∴AH⊥面ADC,∴AH即为所求.
在Rt△AA1D中,,AD=2,,∴,
∴点B到平面A1CD的距离为.
分析:(1)在△CAB中,先证明A1D是A1C在平面ABB1A上的射影,根据AB1⊥A1D,由三垂线定理可得 A1C⊥AB1 .
(2)先求出求得,AD=2,由 运算求得结果.
(3)由题意得点B到平面A1CD的距离为点A到平面A1CD的距离,过A作AH⊥A1D于H,可得AH⊥面ADC,AH即为所求,
根据 运算求得结果.
点评:本题考查证明线线垂直的方法,求三棱锥的体积,求点到平面的距离的方法,体现了转化的数学思想,属于中档题.

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