考点空间向量及其应用1.(2015·陕西,18)如图1,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠BAD=,AB=BC=1,AD=2,E是AD的中点,O是AC与BE的交点.将△ABE沿BE折起到△A1BE的位置,如图2
(1)证明:CD⊥平面A1OC;(2)若平面A1BE⊥平面BCDE,求平面A1BC与平面A1CD夹角的余弦值.(1)证明在图1中,因为AB=BC=1,AD=2,E是AD的中点,∠BAD=,所以BE⊥AC,即在图2中,BE⊥OA1,BE⊥OC,且A1O∩OC=O,图1从而BE⊥平面A1OC,又在直角梯形ABCD中,AD∥BC,BC=AD,E为AD中点,所以BC綉ED,所以四边形BCDE为平行四边形,故有CD∥BE,所以CD⊥平面A1OC
(2)解由已知,平面A1BE⊥平面BCDE,又由(1)知,BE⊥OA1,BE⊥OC,所以∠A1OC为二面角A1-BE-C的平面角,所以∠A1OC=,图2如图,以O为原点,建立空间直角坐标系,因为A1B=A1E=BC=ED=1,BC∥ED,所以B,E,A1,C,得BC=,A1C=,CD=BE=(-,0,0),设平面A1BC的法向量n1=(x1,y1,z1),平面A1CD的法向量n2=(x2,y2,z2),平面A1BC与平面A1CD夹角为θ,则得取n1=(1,1,1);得取n2=(0,1,1),从而cosθ=|cos|==,即平面A1BC与平面A1CD夹角的余弦值为
2.(2015·天津,17)如图,在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,侧棱A1A⊥底面ABCD,AB⊥AC,AB=1,AC=AA1=2,AD=CD=,且点M和N分别为B1C和D1D的中点.(1)求证:MN∥平面ABCD;(2)求二面角D1-AC-B1的正弦值;(3)设E为棱A1B1上的点,若直线NE和平面ABCD所成角的正弦值为,求线段A1E的长.解如图,以A为原点建立空