如圖,在三棱柱ABC-A1B1C1中,側(cè)面BB1C1C、BB1A1A為全等的矩形,并且AB=1,BB1=2,AB⊥側(cè)面BB1C1C,D為棱C1C上異于C、C1的一點(diǎn),且DB⊥DA1
(1)求證:B1D⊥平面ABD;
(2)求二面角A-DB1-A1的余弦值.

(1)證明:依題意,可知BA,BC,BB1兩兩垂直,
以B為坐標(biāo)原點(diǎn),BC為x軸,BB1為y軸,BA為z軸建立空間坐標(biāo)系,
則B(0,0,0),A(0,0,1),C(1,0,0),
B1(0,2,0),A1(0,2,1),C1(1,2,0)
設(shè)D(1,y,0),則
∵DB⊥DA1,
從而,
,
∴B1D⊥BD,B1D⊥BA,
∴B1D⊥平面ABD;
(2)解:由題意A1B1⊥B1D,
,

∴B1D⊥AD,
設(shè)二面角A-DB1-A1的大小為θ
,
即二面角A-DB1-A1的大小的余弦值為
分析:(1)依題意,可知BA,BC,BB1兩兩垂直,以B為坐標(biāo)原點(diǎn),BC為x軸,BB1為y軸,BA為z軸建立空間坐標(biāo)系,則,由向量法能夠證明B1D⊥平面ABD.
(2)由題意A1B1⊥B1D,又,故,B1D⊥AD,設(shè)二面角A-DB1-A1的大小為θ,由向量法能夠求出二面角A-DB1-A1的大小的余弦值.
點(diǎn)評:本題考查直線與平面垂直的證明,考查二面角的余弦值的求法,解題時要認(rèn)真審題,合理地進(jìn)行等價轉(zhuǎn)化,注意向量法的合理運(yùn)用.
練習(xí)冊系列答案
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精英家教網(wǎng)如圖,在三棱柱ABC-A'B'C'中,若E、F分別為AB、AC的中點(diǎn),平面EB'C'F將三棱柱分成體積為V1、V2的兩部分,那么V1:V2為( 。
A、3:2B、7:5C、8:5D、9:5

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如圖,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,A1A=AC=2,BC=1,AB=
5
,則此三棱柱的側(cè)視圖的面積為( 。

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如圖,在三棱柱ABC-A1B1C1中,四邊形A1ABB1為菱形,∠A1AB=60°,四邊形BCC1B1為矩形,若AB⊥BC且AB=4,BC=3
(1)求證:平面A1CB⊥平面ACB1
(2)求三棱柱ABC-A1B1C1的體積.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2013•通州區(qū)一模)如圖,在三棱柱ABC-A1B1C1中,CC1⊥底面ABC,AC=BC=2,AB=2
2
,CC1=4,M是棱CC1上一點(diǎn).
(Ⅰ)求證:BC⊥AM;
(Ⅱ)若N是AB上一點(diǎn),且
AN
AB
=
CM
CC1
,求證:CN∥平面AB1M;
(Ⅲ)若CM=
5
2
,求二面角A-MB1-C的大。

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥面ABC,AC⊥BC,E分別在線段B1C1上,B1E=3EC1,AC=BC=CC1=4.
(1)求證:BC⊥AC1
(2)試探究:在AC上是否存在點(diǎn)F,滿足EF∥平面A1ABB1,若存在,請指出點(diǎn)F的位置,并給出證明;若不存在,說明理由.

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