如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面BB1C1C、BB1A1A为全等的矩形,并且AB=1,BB1=2,AB⊥侧面BB1C1C,D为棱C1C上异于C、C1的一点,且DB⊥DA1.
(1)求证:B1D⊥平面ABD;
(2)求二面角A-DB1-A1的余弦值.
网友回答
(1)证明:依题意,可知BA,BC,BB1两两垂直,
以B为坐标原点,BC为x轴,BB1为y轴,BA为z轴建立空间坐标系,
则B(0,0,0),A(0,0,1),C(1,0,0),
B1(0,2,0),A1(0,2,1),C1(1,2,0)
设D(1,y,0),则,
∵DB⊥DA1,
从而,
∴,
∴B1D⊥BD,B1D⊥BA,
∴B1D⊥平面ABD;
(2)解:由题意A1B1⊥B1D,
又,
∴,
∴B1D⊥AD,
设二面角A-DB1-A1的大小为θ
则,
即二面角A-DB1-A1的大小的余弦值为.
解析分析:(1)依题意,可知BA,BC,BB1两两垂直,以B为坐标原点,BC为x轴,BB1为y轴,BA为z轴建立空间坐标系,则,由向量法能够证明B1D⊥平面ABD.(2)由题意A1B1⊥B1D,又,故,B1D⊥AD,设二面角A-DB1-A1的大小为θ,由向量法能够求出二面角A-DB1-A1的大小的余弦值.
点评:本题考查直线与平面垂直的证明,考查二面角的余弦值的求法,解题时要认真审题,合理地进行等价转化,注意向量法的合理运用.