如图,已知矩形ABCD中,AB=10,BC=6,将矩形沿对角线BD把△ABD折起,使A移到A1点,且A1在平面BCD上的

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  • 解题思路:(1)由已知条件推导出A1O⊥平面BCD,BC⊥A1O,从而得到BC⊥平面A1CD,由此能证明BC⊥A1B.

    (2)由题设条件推导出A1D⊥平面A1CD,由此能够证明平面A1BC⊥平面A1BD.

    (3)过点O作OE⊥BD,垂足为E,连结A1E,由题设条件推导出∠A1EO是二面角A1-BD-C的平面角,由此能求出二面角A1-BD-C的余弦值.

    (1)证明:∵A1在平面BCD上的射影O在CD上,

    ∴A1O⊥平面BCD,

    又∵BC⊂平面BCD,∴BC⊥A1O,

    又∵BC⊥CO,A1O∩CO=O,∴BC⊥平面A1CD,

    又∵A1D⊂平面A1CD,

    ∴BC⊥A1D.

    (2)证明:∵ABCD是矩形,∴A1D⊥A1B,

    由(1)知A1D⊥BC,A1B∩BC=B,

    ∴A1D⊥平面A1BC,

    又∵A1D⊂平面A1BD,

    ∴平面A1BC⊥平面A1BD.

    (3)∵A1D⊥平面A1BC,∴A1D⊥A1C,

    在Rt△A1BD中,∵A1D=6,CD=10,

    ∴A1C=8,A1O=

    24

    5,

    过点O作OE⊥BD,垂足为E,连结A1E,

    ∵A1O⊥平面BCD,A1O⊥BD,

    ∴BD⊥平面A1EO,BD⊥A1E,

    ∴∠A1EO是二面角A1-BD-C的平面角,

    又∵Rt△DEO∽Rt△DBC,

    ∴EO=

    BC•OD

    BD=

    54

    5

    34,A1E=

    30

    34,

    ∴cos∠A1EO=

    EO

    A1E=

    9

    25,

    ∴二面角A1-BD-C的余弦值为[9/25].

    点评:

    本题考点: 与二面角有关的立体几何综合题;平面与平面垂直的判定.

    考点点评: 本题考查异面直线垂直的证明,考查平面与平面垂直的证明,考查二面角的余弦值的求法,考查运算推恒能力,解题时要注意空间思维能力的培养.