因此,二面角C-AC1-D的大小为. ……12分
∴, ……11分
∴,∴, ……10分
设平面AC1D的法向量为,∵,
∴平面AC1C的法向量. ……9分
∴, ……8分
并设,则,,,∵AC的中点为,
方法二:设D1是B1C1的中点,以DC为x轴,
DA为y轴,DD1为z轴建立空间直角坐标系
(如图), ……7分
(Ⅱ)作CF⊥C1D于F,则CF⊥平面AC1D,连结EF,∵CE⊥AC1 ∴ EF⊥AC1,∴ 则∠CEF就是二面角C-AC1-D的平面角. ……8分∵,, ……10分 ∴, 即,二面角C-AC1-D的 大小为. ……12分
因此, . ……12分
(19)解:(Ⅰ)∵ABC-A1B1C1是正三棱柱,∴ CC1⊥平面ABC,∵ AD⊥C1D, ∴ AD⊥BC, ∴ D是BC的中点. ……3分 连结AC1与A1C相交于E点,在△A1BC中,∵D、E是中点, ∴A1B∥DE,又DE在平面AC1D内,∴A1B∥平面AC1D. ……6分