Question

在正三棱柱ABC—A₁B₁C₁(底面為正三角形,且A₁A∥B₁B∥C₁C,A₁A⊥AB,A₁A⊥AC)中,若AB=BB₁,則AB₁與C₁B所成的角的大小為（    ）

A.60°              B.90°          C.105°           D.75°

Answer 1

解析一:設AB、BB₁、B₁C₁的中點依次為P、H、F,連結PH、HF,顯然有PHAB₁, HFC₁B,

則∠PHF即為異面直線AB₁與C₁B所成的角.

連結PF,并設BB₁=1,則正三棱柱的底面邊長為,不難求得PH=HF=.

取BC的中點E,連結PE、EF,易知△PEF是直角三角形,在Rt△PEF中, PF²=,顯然有PH²+HF²=PF².

故∠PHF=90°.故選B.

解析二:如圖,延長AB到D,使BD=AB,作DD₁AA₁,連結B₁D₁、BD₁.

∵ABB₁D₁,

∴AB₁BD₁.

故∠C₁BD₁即為所求異面直線所成的角.

易求得BC₁=BD₁=,C₁D₁=2××sin60°=.

又∵BC₁²+BD₁²=C₁D₁²,

∴∠C₁BD₁=90°.

故選B.

解析三:設法把BC₁的B點平移到B₁處,為使平移后的位置確定且易于計算,可在已知三棱柱的下面作一個同樣的三棱柱.

作直三棱柱A₁B₁C₁—A₂B₂C₂,使C₁為CC₂的中點(如圖所示),連結B₁C₂、AC₂,

∵BB₁C₁C₂,

∴C₁BC₂B₁,則∠AB₁C₂即為所求異面直線所成的角.

易求得∠AB₁C₂=90°.故選B.

答案:B