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如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥面ABC,∠ABC=90°,AB=B...

如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥面ABC,∠ABC=90°,AB=BC,AC=2a,BB1=3a,D为A1C1的中点,E为B1C的中点:
(1)求直线BE与A1C所成的角的余弦值;
(2)在线段AA1上是否存在点F,使CF⊥平面B1DF,若存在,求出AF;若不存在,说明理由.

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(1)以B为原点,BA、BC、BB1所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,求出B,C,A,A1,C1,B1,D,E,求出,,利用cos<>=,求出直线BE与A1C所成的角的余弦值. (2)假设存在点F,使CF⊥平面B1DF,不妨设AF=b,求出F,,利用求出b=a或b=2a,即可说明CF⊥平面B1DF. 【解析】 (1)以B为原点,BA、BC、BB1所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系, 因为AC=2a,∠ABC=90°, 所以AB=BC=a 所以B(0,0,0),C(0,a,0),A(a,0,0),A1(a,0,3a),C1( 0,a,3a),B1(0,0,3a),D(),E(),, 则cos<>= 所以直线BE与A1C所成的角的余弦值(6分) (2)假设存在点F,使CF⊥平面B1DF,不妨设AF=b,则F(),(9分) 所以解之得b=a或b=2a, 所以当AF=a或2a时,CF⊥平面B1DF(12分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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