如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,AA1C1C是边长为4的正方形.平面ABC⊥平面AA1C1C,AB=3,BC=5.
(1)求证:AA1⊥平面ABC;
(2)求二面角A1BC1B1的余弦值;

如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,AA1C1C是边长为4的正方形.平面ABC⊥平面AA1C1C,AB=3,BC=5.
(1)求证:AA1⊥平面ABC;
(2)求二面角A1BC1B1的余弦值;

(1)证明 在正方形AA1C1C中,A1A⊥AC.
又平面ABC⊥平面AA1C1C,且
平面ABC∩平面AA1C1C=AC,
∴AA1⊥平面ABC.
(2)解:由(1)知AA1⊥AC,AA1⊥AB,由题意知,
在△ABC中,AC=4,AB=3,BC=5,
∴BC2=AC2+AB2,
∴AB⊥AC.
∴以A为坐标原点,建立如图所示空间直角坐标系A-xyz.
A1(0,0,4),B(0,3,0),C1(4,0,4),B1(0,3,4),于是
=(4,0,0),
=(0,3,-4),
=(4,-3,0),
=(0,0,4).
设平面A1BC1的法向量n1=(x1,y1,z1),
平面B1BC1的法向量n2=(x2,y2,z2).
22. 解: (1)∵2a=4,∴a=2, 又M
在椭圆上,
∴
+
=1,解得b2=2,∴所求椭圆方程
+
=1.
(2)由题意知kMO=
,∴kAB=-
.
设直线AB的方程为y=-
x+m,
联立方程组
消去y,得13x2-4
mx+2m2-4=0,
Δ=(-4
m)2-4×13×(2m2-4)=8(12m2-13m2+26)>0,
∴m2<26,设A(x1,y1),B(x2,y2),
由根与系数的关系得x1+x2=
,x1x2=
,
则O
·O
=x1x2+y1y2=7x1x2-
m(x1+x2)+m2
=
∈
.
∴O
·O
的取值范围是
.