题目内容
(本小题满分13分)
如图,三棱柱ABC—A1B1C1中,侧面ABB1A1,ACC1A1均为正方形,
,点D是棱BC的中点。
(Ⅰ)求证:
平面BCC1B1;
(Ⅱ)求证:A1B//平面AC1D;
(Ⅲ)求平面AC1D与平面ACC1A1所成的锐二面角的余弦值。
(本小题满分13分)
解:(Ⅰ)证明:因为侧面
,
均为正方形
所以![]()
所以
平面
……………………………………………………………1分
因为
平面
,所以
………………………………2分
又因为
,
为
中点,所以
………………………3分
因为
,所以
平面
………………………………4分
(Ⅱ)证明:连结
,交
于点
,连结![]()
因为
为正方形,所以
为
中点
又
为
中点,所以
为
中位线
所以![]()
…………………………6分
因为
平面
,
平面
所以
平面
………………………8分
(Ⅲ)解: 因为侧面
,
均为正方形,
所以
两两互相垂直,
如图所示建立直角坐标系![]()
设
,则![]()
………………9分
设平面
的法向量为
,则有
,
, 所以![]()
取
,得
………………10分
又因为
平面![]()
所以平面
的法向量为
………………………………………11分
………………………………………12分
所以,平面
与平面
所成的锐二面角的余弦值
………………13分
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