如圖，ABCD-A1B1C1D1是正四棱柱，
（Ⅰ）求證：BD⊥平面ACC1A1；
（Ⅱ）若二面角C1-BD-C的大小為60°，求異面直線BC1與AC所成角的大小。
（Ⅰ）證明：∵ABCD-A1B1C1D1是正四棱柱，
∴CC1⊥平面ABCD，∴BD⊥CC1，
∵ABCD是正方形，
∴BD⊥AC，
又∵AC，CC1平面ACC1A1，且AC∩CC1=C，
∴BD⊥平面ACC1A1。
（Ⅱ）解：設(shè)BD與AC相交于O，連接C1O，
∵CC1⊥平面ABCD，BD⊥AC，
∴BD⊥C1O，
∴∠C1OC是二面角C1-BD-C的平面角，
∴∠C1OC=60°，連接A1B，
∵A1C1∥AC，
∴∠A1C1B是BC1與AC所成角，
設(shè)BC=a，則CO=，CC1=CO·tan60°=，
A1B=BC1=，A1C1=，
在△A1BC1中，
由余弦定理得cosA1C1B=，
∴∠A1C1B=arccos，
∴異面直線BC1與AC所成角的大小為arccos。
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，ABCD-A1B1C1D1是棱長為6的正方體，E、F分別是棱AB、BC上的動點，且AE=BF．
（1）求證：A1F⊥C1E；
（2）當(dāng)A1、E、F、C1共面時，求：
①D1到直線C1E的距離；
②面A1DE與面C1DF所成二面角的余弦值．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

如圖，ABCD-A1B1C1D1為正方體，下面結(jié)論中正確的是
①②④
①②④
．（把你認(rèn)為正確的結(jié)論都填上）
①BD∥平面CB1D1；
②AC1⊥平面CB1D1；
③AC1與底面ABCD所成角的正切值是
2
；
④二面角C-B1D1-C1的正切值是
2
；
⑤過點A1與異面直線AD與CB1成70°角的直線有2條．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

如圖，ABCD-A1B1C1D1為正方體，下面結(jié)論中正確的結(jié)論是
①②
①②
．（把你認(rèn)為正確的結(jié)論都填上）
①BD∥平面CB1D1；
②AC1⊥平面CB1D1；
③過點A1與異面直線AD和CB1成90°角的直線有2條．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

如圖,長方體ABCD—A1B1C1D1中,點O是B1D1的中點,直線A1C交平面AB1D1于點M,對下列結(jié)論,錯誤的是(    )

A.A、M、O三點共線                      B.A、M、O、A1四點共面

C.A、O、C、M四點共面                 D.B、B1、O、M四點共面

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源：2011年廣東省江門市高考數(shù)學(xué)一模試卷（理科）（解析版） 題型：解答題

如圖，ABCD-A1B1C1D1是棱長為6的正方體，E、F分別是棱AB、BC上的動點，且AE=BF．
（1）求證：A1F⊥C1E；
（2）當(dāng)A1、E、F、C1共面時，求：
①D1到直線C1E的距離；
②面A1DE與面C1DF所成二面角的余弦值．

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