如图,正三棱柱ABC-A1B1C1中,D是BC中点,AA1=AB=a.(Ⅰ)求证:AD⊥B1D;(Ⅱ)求二面角B1-AD-B余弦值

2025-05-06 18:36:26
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(Ⅰ)证明:∵三棱柱ABC-A1B1C1正三棱柱,D是BC中点
∴BB1⊥AD,BC⊥AD
∵BB1∩BC=B,
∴AD⊥面BB1D,
∴AD⊥B1D
(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知AD⊥面BB1D
∴AD⊥B1D,BC⊥AD,
∴∠BDB1二面角B1-AD-B的平面角
在RT△BB1D中BB1=a,BD=

1
2
a,
∴cos∠BDB1=
5
5

(Ⅲ)解:由图知VC?AB1DVB1ADC,AA1=AB=a
VC?AB1DVB1ADC=
1
3
S△ADCBB1=
3
24
a3