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如图,五面体A-BCC1B1中,AB1=4,底面ABC是正三角形,AB=2,四边形BCC1B1是矩形,二面角A-BC-C

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/18 22:14:53
如图,五面体A-BCC1B1中,AB1=4,底面ABC是正三角形,AB=2,四边形BCC1B1是矩形,二面角A-BC-C1为直二面角,D为AC的中点.

(1)证明:AB1∥平面BDC1
(2)求二面角C-BC1-D的余弦值.
如图,五面体A-BCC1B1中,AB1=4,底面ABC是正三角形,AB=2,四边形BCC1B1是矩形,二面角A-BC-C
(1)证明:连接B1C交BC1于O,连接DO,
∵四边形BCC1B1是矩形,
∴O为B1C中点又D为AC中点,从而DO∥AB1
∵AB1⊄平面BDC1,DO⊂平面BDC1
∴AB1∥平面BDC1

(2)建立空间直角坐标系B-xyz如图所示,
则 A(
3,1,0),C(0,2,0),C1(0,2,2
3),B(0,0,0),D(

3
2,
3
2,0)
所以

BD=(

3
2,
3
2,0), 

BC1=(0,2,2
3)


n1=(x,y,z)为平面BDC1的法向量,
则有

BD•

n1=

3
2x+
3
2y=0

BC1•

n1=2y+2
3z=0
∴可得平面BDC1的一个法向量为

n1=(3,−
3,1),
而平面BCC1的法向量为

n2=(1,0,0),
所以cos<

n1,

n2>=
3
13
13,
所以二面角C-BC1-D的余弦值
3
13
13,