(2011?锦州三模)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面ABB1A1,ACC1A1均为正方形,∠BAC=90°,点D是棱B1C1
(2011?锦州三模)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面ABB1A1,ACC1A1均为正方形,∠BAC=90°,点D是棱B1C1的中点.(Ⅰ)求证:A1D⊥平面B...
(2011?锦州三模)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面ABB1A1,ACC1A1均为正方形,∠BAC=90°,点D是棱B1C1的中点.(Ⅰ)求证:A1D⊥平面BB1C1C;(Ⅱ)求二面角D-A1C-A的余弦值.(文科)如图甲,在平面四边形ABCD中,已知∠A=45°,∠C=90°,∠ADC=105°,AB=BD,现将四边形ABCD沿BD折起,使平面ABD⊥平面BDC(如图乙),设点E、F分别为棱AC、AD的中点.(Ⅰ)求证:DC⊥平面ABC;(Ⅱ)设CD=a,求三棱锥A-BFE的体积.
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(Ⅰ)证明:因为侧面ABB1A1,ACC1A1均为正方形,
所以AA1⊥AC,AA1⊥AB,
所以AA1⊥平面ABC,三棱柱ABC-A1B1C1是直三棱柱.
因为A1D?平面A1B1C1,所以CC1⊥A1D,
又因为A1B1=A1C1,D为B1C1中点,所以A1D⊥B1C1.
因为CC1∩B1C1=C1,所以A1D⊥平面BB1C1C.
(Ⅱ)解:因为侧面ABB1A1,ACC1A1均为正方形,∠BAC=90°,
所以AB,AC,AA1两两互相垂直,如图所示建立直角坐标系A-xyz.
设AB=1,则C(0,1,0), B(1,0,0), A1(0,0,1), D(
,
,1).
=(
,
,0),
=(0,1,?1),设平面A1DC的法向量为
=(x,y,z),
则有
所以AA1⊥AC,AA1⊥AB,
所以AA1⊥平面ABC,三棱柱ABC-A1B1C1是直三棱柱.
因为A1D?平面A1B1C1,所以CC1⊥A1D,
又因为A1B1=A1C1,D为B1C1中点,所以A1D⊥B1C1.
因为CC1∩B1C1=C1,所以A1D⊥平面BB1C1C.
(Ⅱ)解:因为侧面ABB1A1,ACC1A1均为正方形,∠BAC=90°,
所以AB,AC,AA1两两互相垂直,如图所示建立直角坐标系A-xyz.
设AB=1,则C(0,1,0), B(1,0,0), A1(0,0,1), D(
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则有
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