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已知直三棱柱ABC-A1B1C1中.AC=3.BC=4.AB=5.AA1=5.点D是AB的中点.(Ⅰ)求证:AC⊥BC1,(Ⅱ)求三棱锥C1-CDB1的体积.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 17:03:55分类:高中数学题库

已知直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=3,BC=4,AB=5,AA1=5,点D是AB的中点.
(Ⅰ)求证:AC⊥BC1
(Ⅱ)求三棱锥C1-CDB1的体积.在线课程(Ⅰ)证明:如图,

∵直三棱柱ABC-A1B1C1的底面三边长AC=3,BC=4,AB=5,
AB2=25,AC2=9,BC2=16,∴AB2=AC2+BC2
∴AC⊥BC,∵CC1⊥面ABC,AC?平面ABC,
∴AC⊥CC1,又BC∩CC1=C,
∴AC⊥平面BCC1B1,又BC1?平面BCC1B1
∴AC⊥BC1
(Ⅱ)由(1)可知AC⊥平面BCC1B1,∵点D是AB的中点,
∴D到平面CC1B1B的距离为
==
分析:(Ⅰ)由题目给出的三棱柱的底面边长可证得AC⊥BC,再根据给出的三棱柱为直三棱柱,有AC⊥CC1,利用线面垂直的判定可以证明AC⊥面BB1C1C,从而得到要证的结论;
(Ⅱ)要求三棱锥C1-CDB1的体积,可以转化为求三棱锥D-B1C1C的体积,而三棱锥D-B1C1C的高即为AC长度的一半,所以结论可求.
点评:本题主要考查了直线与平面垂直的性质,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力,求棱锥体积时运用了等积法,体现了数学转化思想,属于中档题.