Question

（本小题共12分）

（普通高中做）

     如图, 在直三棱柱ABC－A₁B₁C₁中，AC＝3，BC＝4，AA₁＝4，点D是AB的中点，

   （I）求证：AC⊥BC₁；

   （II）求证：AC ₁//平面CDB₁；

   （III）求异面直线 AC₁与 B₁C所成角的余弦值．

Answer

【解析】【解析】
（I）直三棱柱ABC－A1B1C1，底面三边长AC=3，BC=4AB=5，

∴ AC⊥BC，且BC1在平面ABC内的射影为BC，∴ AC⊥BC1………4分

（II）设CB1与C1B的交点为E，连结DE，∵ D是AB的中点，E是BC1的中点，∴ DE//AC1，

∵ DE平面CDB1，AC1平面CDB1，∴ AC1//平面CDB1；………8分

（III）∵ DE//AC1，∴ ∠CED为AC1与B1C所成的角，

在△CED中，ED=AC 1=，CD=AB=，CE=CB1=2，

∴ ，

∴ 异面直线 AC1与 B1C所成角的余弦值.………12分