如图,已知正三棱柱ABC-A 1 B 1 C 1 底面边长为3,AA 1 = ,D为CB延长线上一点,且BD=BC。 (

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  • (1)证明:∵CD∥C 1B 1

    又BD=BC=B 1C 1

    ∴四边形BDB 1C 1是平行四边形

    ∴BC 1∥DB 1

    又DB 1

    平面AB 1D,BC 1

    平面AB 1D

    ∴直线BC 1∥平面AB 1D。

    (2)过B作BE⊥AD于E,连结EB 1

    ∵BB 1⊥平面ABD

    ∴B 1E⊥AD

    ∴∠B 1EB是二面角B 1-AD-B的平面角

    ∵BD=BC=AB

    ∴E是AD的中点,

    ∴BE=

    AC=

    在Rt△B 1BE中,tan∠B 1EB=

    ∴∠B 1EB=60°

    即二面角B 1-AD-B的大小为60°。

    (3)过A作AF⊥BC于F,

    ∵BB 1⊥平面ABC,

    ∴平面ABC⊥平面BB 1C 1C,

    ∴ AF⊥平面BB 1C 1C且AF=

    =

    =

    =

    =

    即三棱锥C 1-ABB 1的体积为