在正方體ABCD-A1B1C1D1中,平面A1BD與平面C1BD所成二面角的余弦值為() A. 12B. 13C. 32D. 33

在正方體ABCD-A1B1C1D1中,平面A1BD與平面C1BD所成二面角的余弦值為() A. 12B. 13C. 32D. 33


取BD中的O,連接,OB,OA1,A1C1,∵在正方體ABCD-A1B1C1D1中,設棱長為1,∴A1C1=2,OB=OA1=62,根據正方體的幾何性質得出BD⊥OA,BD⊥OC,BD⊥AA1,BD⊥CC1,∴BD⊥面OAA1,BD⊥平面OCC1,OA1⊂面OAA1,OC1⊂平面OCC1,∴BD⊥OA1,BD⊥OC1,∴∠A1OC1為平面A1BD與平面C1BD所成二面角的夾角,∴在△A1OC1中,cos∠A1OC1=32+32−22×62×62=13故選:B



在棱長為1的正方體AC1中,則平面C1BD與平面CB1D1所成角余弦值為___.


設正方形CDD1C1的對角線C1D、CD1交點為M,正方形CBB1C1的對角線B1C、C1B交點為N,則平面BDC1和平面B1D1C的交線為MN,∵正方體AC1的棱長為1,則正方形對角線C1D=2,C1M=22,C1N=22,MN是三角形C1DB的中比特線,MN=BD2=22,三角形C1MN是正三角形,同理三角形CMN也是正三角形,取MN中點E,連接CE和C1E,則CE⊥MN,C1E⊥MN,故∠C1EC是平面C1BD與平面CB1D1所成二面角的平面角,C1E=CE=32MN=64,在三角形C1EC中,CC1=1,根據余弦定理,CC12=C1E2+CE2-2•CE•C1Ecos∠C1EC,∴cos∠C1EC=-13,則平面C1BD與平面CB1D1所成角余弦值為-13.故答案為:-13



如圖,正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F分別為棱AB,CC1的中點,在平面ADD1A1內且與平面D1EF平行的直線()
A.不存在B.有1條C.有2條D.有無數條


由題設知平面ADD1A1與平面D1EF有公共點D1,由平面的基本性質中的公理知必有過該點的公共線l,在平面ADD1A1內與l平行的線有無數條,且它們都不在平面D1EF內,由線面平行的判定定理知它們都與面D1EF平行,故選:D



如圖,正方體ABCD-A1B1C1D1中,側面對角線AB1、BC1上分別有兩點E、F,且B1E=C1F.求證:EF‖平面ABCD.


證法一:分別過E、F作EM⊥AB於點M,FN⊥BC於點N,連接MN.∵BB1⊥平面ABCD,∴BB1⊥AB,BB1⊥BC.∴EM‖BB1,FN‖BB1.∴EM‖FN.又B1E=C1F,∴EM=FN.故四邊形MNFE是平行四邊形.∴EF‖MN.又MN在平面ABCD中,∴EF‖平面ABCD.證法二:過E作EG‖AB交BB1於點G,連接GF,則B1EB1A=B1GB1B.∵B1E=C1F,B1A=C1B,∴C1FC1B=B1GB1B.∴FG‖B1C1‖BC.又∵EG∩FG=G,AB∩BC=B,∴平面EFG‖平面ABCD.而EF在平面EFG中,∴EF‖平面ABCD.