如图,三棱柱ABC—A1B1C1中,AA1⊥面ABC,BC⊥AC,BC=AC=2,AA1=3,D为AC的中点.
(1)求证:AB1//面BDC1;
(2)求二面角C1—BD—C的余弦值;
(3)在侧棱AA??1上是否存在点P,使得CP⊥面BDC1?并证明你的结论.
如图,三棱柱ABC—A1B1C1中,AA1⊥面ABC,BC⊥AC,BC=AC=2,AA1=3,D为AC的中点.
(1)求证:AB1//面BDC1;
(2)求二面角C1—BD—C的余弦值;
(3)在侧棱AA??1上是否存在点P,使得CP⊥面BDC1?并证明你的结论.
(1)见解析
(2)
(3)见解析
(1)连接B1C,交BC1于点O,则O为B1C的中点,
∵D为AC中点 ∴OD∥B1A
又B1A平面BDC1,OD
平面BDC1
∴B1A∥平面BDC1
(2)∵AA1⊥面ABC,BC⊥AC,AA1∥CC1
∴CC1⊥面ABC
则BC⊥平面AC1,CC1⊥AC
如图建系 则C1(3,0,0) B(0,0,2) D(0,1,0) C(0,0,0)
∴
设平面C1DB的法向量为
则
又平面BDC的法向量为
∴二面角C1—BD—C的余弦值:cos
(Ⅲ)设P(h,2,0) 则
若CP⊥面BDC1 则 即(h,2,0)=λ(2,-6,3)
此时λ不存在