如图,在所有棱长均为2的正三棱柱ABC-A (I)连结A1C交AC1于点O,连结OD∵四边形AA1C1C为平行四边形,∴O为A1C的中点,∵D为BC的中点,∴OD是△A1BC的中位线,可得A1B∥OD,∵OD?平面AC1D,A1B?平面AC1D,∴A1B∥平面AC1D;(II)∵正三棱柱ABC-A1B1C1中.
正三棱柱ABC-A (1)VABC?A1B1C1=S△ABC?AA1=34×22×2=23,(3分)(2)建立如图空间坐标系O-xyz,设AP=a,(4分)则A,C,B1,P的坐标分别为(0,?1,0),(0,1,0),(3,0,2),(0,?1,a);(6分)AC=(0,2,0),B1P=(?3,?1,a?2)AC?B1P=?2≠0,B1P不垂直AC;直线B1P不可能与平面ACC1A1垂直;(8分)(3)BC1=(?3,1,2),由BC1⊥B1P,得BC1?B1P=0,即2+2(a-2)=0∴a=1;又BC1⊥B1C∴BC1⊥面CB1P;BC1=(?3,1,2)是面CB1P的法向量;(10分)设面C1B1P的法向量为n=(1,y,z),由B1P?n=0B1C1?n=0得n=(1,3,?23),(12分)设二面角C-B1P-C1的大小为α,则cosα=BC1?n|BC1|n|=64,二面角C-B1P-C1的余弦值大小为64.(14分)
正三棱柱ABC-A 如图所示,分别取BC、B1C1的中点O、O1,由正三棱柱的性质可得AO、BO、OO1令两垂直,建立空间直角坐标系.∵所有棱长都为2,∴A(3,0,0),B(0,1,0),B1(0,1,2),C1(0,-1,2).∴AB1=(?3,1,2),BC1=(.