如圖,已知在正方體ABCD- A1B1C1D1中,E為AB的中點(diǎn)。
(1)求直線B1C與DE所成角的余弦值;
(2)求證:平面EB1D⊥平面B1CD;
(3)求二面角E-B1C-D的余弦值。
解:(1)如圖,連接A,D,則由A1D∥B1C知,B1C與DE所成的角即為A1D與DE所成的角,
連接A1E,設(shè)正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長為a,則

∴直線B1C與DE所成角的余弦值是。
(2)取B1C的中點(diǎn)F,B1D的中點(diǎn)G,連接BF,EG,GF
∵CD⊥平面BCC1B1,且BF平面BCC1B1,
∴CD⊥BF
又∵BF⊥B1C,CD∩B1C=C,
∴BF⊥平面B1CD
又∵

∴四邊形BFGE是平行四邊形,
∴BF∥GE,
∴GE⊥平面B1CD
∵GE平面EB1D,
∴平面EB1D⊥平面B1CD。
(2)連接EF
∵CD⊥B1C,GF∥CD,
∴GF⊥B1C
又∵GE⊥平面B1CD,
∴EF⊥B1C,
∴∠EFG是二面角E-B1C-D的平面角,
設(shè)正方體的棱長為a,則在△EFC中,

∴二面角E-B1C-D的余弦值
練習(xí)冊系列答案
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精英家教網(wǎng)(甲)如圖,已知斜三棱柱ABC-A1B1C1的側(cè)面A1C⊥底面ABC,∠ABC=90°,BC=2,AC=2
3
,又AA1⊥A1C,AA1=A1C.
(1)求側(cè)棱A1A與底面ABC所成的角的大小;
(2)求側(cè)面A1B與底面所成二面角的大小;
(3)求點(diǎn)C到側(cè)面A1B的距離.
(乙)在棱長為a的正方體OABC-O'A'B'C'中,E,F(xiàn)分別是棱AB,BC上的動點(diǎn),且AE=BF.
(1)求證:A'F⊥C'E;
(2)當(dāng)三棱錐B'-BEF的體積取得最大值時(shí),求二面角B'-EF-B的大。ńY(jié)果用反三角函數(shù)表示).

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如圖,已知在正方體ABCD—A′B′C′D′中,面對角線AB′、BC′上分別有兩點(diǎn)E、F,且B′E=C′F,

求證:(1)EF∥平面ABCD;

(2)平面ACD′∥平面A′BC′.

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