10. 在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB1BC1AB=CC1=aBC=b.

(1)设EF分别为AB1BC1的中点,求证:EF∥平面ABC

(2)求证:A1C1AB

(3)求点B1到平面ABC1的距离.

(1)证明:∵EF分别为AB1BC1的中点,

EFA1C1.∵A1C1AC,∴EFAC. 

 ∴EF∥平面ABC.

(2)证明:∵AB=CC1

AB=BB1.又三棱柱为直三棱柱,

∴四边形ABB1A1为正方形.连结A1B,则A1BAB1.

又∵AB1BC1

AB1⊥平面A1BC1.  ∴AB1A1C1.

A1C1AA1

A1C1⊥平面A1ABB1.  ∴A1C1AB.

(3)解:∵A1B1AB,∴A1B1∥平面ABC1.

A1到平面ABC1的距离等于B1到平面ABC1的距离.过A1A1GAC1于点G, 

 ∵AB⊥平面ACC1A1

ABA1G.从而A1G⊥平面ABC1,故A1G即为所求的距离,即A1G=.

评述:本题(3)也可用等体积变换法求解.

[探索题](2004年春季上海)如下图,点P为斜三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱BB1上一点,PMBB1AA1于点MPNBB1CC1于点N.

(1)求证:CC1MN

(2)在任意△DEF中有余弦定理:DE2=DF2+EF2-2DF·EFcosDFE.拓展到空间,类比三角形的余弦定理,写出斜三棱柱的三个侧面面积与其中两个侧面所成的二面角之间的关系式,并予以证明.

(1)证明:∵CC1BB1CC1PMCC1PN

CC1⊥平面PMNCC1MN.

(2)解:S2=S2+S2 -2S·Scosα

其中α为平面CC1B1B与平面CC1A1A所成的二面角.

CC1⊥平面PMN,∴上述的二面角为∠MNP.

在△PMN中,

PM2=PN2+MN2-2PNMNcosMNP

PM2CC12=PN2CC12+MN2CC12

-2(PN·CC1)·(MN·CC1)cosMNP.

=PN·CC1=MN·CC1

S=PM·BB1

S2=S2+S2

2S·Scosα

 0  411818  411826  411832  411836  411842  411844  411848  411854  411856  411862  411868  411872  411874  411878  411884  411886  411892  411896  411898  411902  411904  411908  411910  411912  411913  411914  411916  411917  411918  411920  411922  411926  411928  411932  411934  411938  411944  411946  411952  411956  411958  411962  411968  411974  411976  411982  411986  411988  411994  411998  412004  412012  447090 

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