已知正方体ABCD-A 1 B 1 C 1 D 1 ,O是底ABCD对角线的交点.

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  • 证明:(1)连接A 1C 1,设A 1C 1∩B 1D 1=O 1,连接AO 1

    ∵ABCD-A 1B 1C 1D 1是正方体,

    ∴A 1A

    . CC 1

    ∴A 1ACC 1是平行四边形,

    ∴A 1C 1∥ AC且 A 1C 1=AC.

    又O 1,O分别是A 1C 1,AC的中点,

    ∴O 1C 1∥ AO且O 1C 1=AO,

    ∴AOC 1O 1是平行四边形.

    ∴C 1O ∥ AO 1,AO 1⊂面AB 1D 1,C 1O⊄面AB 1D 1

    ∴C 1O ∥ 平面AB 1D 1

    (2)连接BC 1,C 1D,

    ∴ABC 1D 1是平行四边形.

    ∵AD 1∥ BC 1

    ∴∠BC 1O为AC 1与B 1C所成的角.

    ∵ABCD-A 1B 1C 1D 1是正方体,

    ∴BC 1=C 1D=BD.

    又O是BD的中点,

    ∴∠BC 1O=30°

    ∴异面直线AD 1与 C 1O所成角为30°.