如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,E为棱CC1的中点.(1)求AD1与DB所成角的大小;
(2)求证DB⊥平面AEA1.在线课程解:以
为x轴,
为y轴,
为z轴建立空间直角坐标系,则D(0,0,0),A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),D1(0,0,2),E(0,2,1)…(2分)(1)
,
,
,
…(4分)
…(6分)∴AD1与DB所成的角为600…(7分)
(2)
,
,
,…(9分)∴
,
,…(11分)∴DB⊥AE,DB⊥AA1,
即DB⊥平面AEA1内的两条相交直线,∴DB⊥平面AEA1…(12分)
分析:(1)以
为x轴,
为y轴,
为z轴建立空间直角坐标系,分别求出AD1与DB的方向向量,代入向量夹角公式,即可得到AD1与DB所成角的大小;(2)分别求出向量
,
,
的坐标,进而根据
,
,得到DB⊥AE,DB⊥AA1,结合线面垂直的判定定理即可得到答案.点评:本题考查的知识点是直线与平面垂直的判定,异面直线及其所成的角,其中解答的关键是建立空间坐标系,将异面直线夹角问题,线线垂直问题转化为向量夹角问题.