已知正四棱柱ABCD—A1B1C1D1的底面边长为2,侧棱长为,(1)求二面角B1-AC

已知正四棱柱ABCD—A1B1C1D1的底面边长为2,侧棱长为

(1)求二面角B1-AC-B的大小;

(2)求点B到平面AB1C的距离.

答案

解析:(1)连结AC、BD交于点O,连结B1O(如图),易知BB1⊥底面ABCD且BO⊥AC,

∴B1O⊥AC.

∴∠B1OB是二面角B1ACB的平面角.

在Rt△B1BO中,B1B=,OB=×2=.

∴tan∠B1OB=1,且∠B1OB为锐角.

∴∠B1OB=45°,

即二面角B1ACB为45°.

(2)作BM⊥B1O于M,由AC⊥平面B1OB,

∴BM⊥AC.∴BM⊥平面AB1C,即BM为点B到平面AB1C的距离.

在等腰Rt△B1BO中,BB1=,OB=,∴BM=1.

小结:在正棱柱中,侧棱垂直于底面,底面是正多边形,这是正棱柱的性质.本题由于底面ABCD是正方形,∴BO⊥AC.又B1B⊥底面ABCD,∴∠B1OB是二面角B1ACB的平面角.求点B到平面AB1C的距离,就是求Rt△B1OB的斜边B1O上的高.

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