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如图,已知平行六面体ABCDA1B1C1D1的底面ABCD是菱形且C1CB=∠C1CD=∠BCD=60°.

1)证明:C1CBD

2)假定CD=2CC1=,记面C1BDα,面CBDβ,求二面角αBDβ的平面角的余弦值;

3)当的值为多少时,能使A1C平面C1BD?请给出证明.

 

答案:
解析:

(1)证明:设=a=b=c,则|a|=|b|,∵=ba

·=(ba)·c=b·ca·c=|b|·|c|cos60°-|a|·|c|cos60°=0,

C1CBD.

(2)解:连ACBD,设ACBD=O,连OC1,则∠C1OC为二面角αBDβ的平面角.

a+b),a+b)-c

·a+b)·[a+b)-c

=a2+2a·b+b2)-a·cb·c

=(4+2·2·2cos60°+4)-·2·cos60°-·2·cos60°=.

则||=,||=,∴cosC1OC=

(3)解:设=xCD=2, 则CC1=.

BD⊥平面AA1C1C,∴BDA1C

∴只须求满足:=0即可.

=a=b=c

=a+b+c=ac

=(a+b+c)(ac)=a2+a·bb·cc2=-6,令6-=0,得x=1或x=-(舍去).

 


练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,已知平行六面体OABC-O1A1B1C1,点G是上底面O1A1B1C1的中心,且
OA
=
a
OC
=
b
OO1
=
c
,则用
a
b
c
表示向量
OG
为(  )

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如图,已知平行六面体ABC-A1B1C1的底面为正方形,O1,O分别为上、下底面中心,且A1在底面ABCD上的射影为O.
(1)求证:平面O1DC⊥平面ABCD;
(2)若点E、F分别在棱AA1、BC上,且AE=2EA1,问F在何处时,EF⊥AD?

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(3)若∠A1AB=60°,求二面角C-AA1-B的正切值.

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如图,已知平行六面体ABCD-A1B1C1D1(底面是平行四边形的四棱柱)
①求证:平面AB1D1∥平面BDC1
②若平行六面体ABCD-A1B1C1D1各棱长相等且AB⊥平面BCC1B1,E为CD的中点,AC1∩BD1=0,求证:OE⊥平面ABC1D1

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(1)求证:面O1DC⊥面ABCD;
(2)若∠A1AB=60°,求二面角C-AA1-B大小;
(3)若点E,F分别在棱AA1,BC上,且AE=2EA1,问点F在何处时,EF⊥AD.

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