Question

【題目】如圖，直三棱柱ABC－A1B1C1中，D，E分別是AB，BB1的中點，AA1＝AC＝CB＝AB.

（1）證明：BC1∥平面A1CD；

（2）求二面角D－A1C－E的余弦值．

Answer 1

【答案】（1）見詳解；（2）.

【解析】

（1）記，連接，再利用中位線的相關性質即可證明線面平行；

（2）根據位置關系建立空間直角坐標系，根據平面法向量的夾角的余弦值并結合圖形，即可計算出二面角的余弦值.

（1）記，連接，如圖所示：

因為幾何體是直三棱柱，所以四邊形是矩形，所以為中點，

又因為為中點，所以，

又因為平面，平面，

所以平面；

（2）因為，所以，所以是等腰直角三角形，

所以建立空間直角坐標系如下圖所示：

設，則，所以，

所以，

設平面一個法向量為，平面一個法向量為，

所以，所以，令，所以，

又，所以，令，所以，

所以，由圖可知二面角為銳二面角，

所以二面角的余弦值為.