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如图,已知ABC-A1B1C1是正三棱柱,D是AC中点,BC=AA1

(Ⅰ)证明AB1∥平面DBC1

(Ⅱ)求异面直线AB1与BC1所成的角;

(Ⅲ)求以BC1为棱,DBC1与CBC1为面的二面角的度数.

答案:
解析:

  证明:(Ⅰ)∵A1B1C1ABC是正三棱柱,∴四边形B1BCC1是矩形.

  连结B1CBC1E,则B1EEC

  连结DE,在△AB1C中,∵AD=DC,∴DEAB1

  又AB1平面DBC1DE平面DBC1,∴AB1∥平面DBC1  4分

  (Ⅱ)设D1A1C1的中点,则DD1⊥平面ABC

  所以,以DBx轴,DCy轴,DD1z轴(如图)建立空间直角坐标系.

  设AB=2,则

  ∴

  ∵,∴

  即,AB1BC1所成的角为90°  8分

  (Ⅲ)∵BC的中点,∴

  ∴可取平面CBC1的法向量为

  设平面BC1D的法向量为

  则

  ∴可取

  ∵

  ∴面DBC1与面CBC1所成的二面角为45°  12分


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AP
AE
PD
CD
AB
=
a
BC
=
b

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(2)用
a
b
表示
BP

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3
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