连接B1C,因为A1B1
AB
DC
∴四边形A1B1CD为平行四边形。
∴A1D//B1C
在C1C的延长线上取点P,使C1C=CP,连接BP……………………10分
∴二面角D―A1A―C的平面角的余弦值是
……………………8分
(Ⅲ)存在这样的点P
∴cos∠DEO=![]()
DE=![]()
在Rt△AEO中,OE=OA?sin∠EAO=![]()
∴AO=1,DO=![]()
![]()
……………………4分
(Ⅱ)在△AA1O中,A1A=2,∠A1AO=60°
∴AO=AA1?cos60°=1
所以O是AC的中点,由于底面ABCD为菱形,所以
O也是BD中点
由(Ⅰ)可知DO⊥平面AA1C
过O作OE⊥AA1于E点,连接OE,则AA1⊥DE
则∠DEO为二面角D―AA1―C的平面角……………………6分
在菱形ABCD中,AB=2,∠ABC=60°
∴AC=AB=BC=2
则
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即点P在C1C的延长线上且使C1C=CP……………………12分
法二:在A1作A1O⊥AC于点O,由于平面AA1C1C⊥平面
ABCD,由面面垂直的性质定理知,A1O⊥平面ABCD,
又底面为菱形,所以AC⊥BD
又因为
平面DA1C1
得到
……………………10分
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