Question

如图，在棱长为1的正方体ABCD-A₁B₁C₁D₁中．
（I）求异面直线BD与B₁C所成的角；
（Ⅱ）求证平面ACB₁⊥平面B₁D₁DB．

Answer 1

（Ⅰ）如图，DB∥D₁B₁，
则∠D₁B₁C就是异面直线BD与B₁C所成的角．
连接D₁C，在△D₁B₁C中，D₁B₁=B₁C=CD₁，
则∠D₁B₁C=60°，
因此异面直线BD与B₁C所成的角为60°．（4分）
（Ⅱ）由正方体的性质可知DD₁⊥面AC，
故DD₁⊥AC，
又正方形ABCD中，AC⊥BD，
∴AC⊥面B₁D₁DB；
又AC?平面ACB₁，
∴平面ACB₁⊥平面B₁D₁DB．（8分）