(2014•天津二模)在正三棱柱ABC-A1B1C1中,点D是BC的中点,BC=BB1.
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解题思路:(Ⅰ)证明:连结A1B,交AB1与O,连结OD,O,D均为中点,推断出A1C∥OD,

进而根据线面平行的判定定理得出A1C∥平面AB1D.

(Ⅱ)利用A1C∥OD,推断出∠ODB1为异面直线A1C与BD所成角,令正三棱柱的棱长为1,则DB1,OB1,OD均可求得,利用余弦定理求得cos∠ODB1即可得到答案.

(Ⅲ):依据在正三棱柱ABC-A1B1C1中,BC=BB1,推断出四边形BCC1B1是正方形,通过M为CC1的中点,D是BC的中点,推断出△B1BD≌△BCM,得出∠BB1D=∠CBM,∠BDB1=∠CMB,通过∠BB1D+∠BDB1=[π/2]求得∠CBM+∠BDB1=[π/2],进而判断出BM⊥B1D,通过△ABC是正三角形,D是BC的中点,推断出AD⊥BC,利用线面垂直的判定定理推断出AD⊥平面BB1C1C,进而根据线面垂直的性质求得AD⊥BM,进而推断出BM⊥平面AB1D,利用线面垂直的性质可推断出MB⊥AB1

(Ⅰ)证明:连结A1B,交AB1与O,连结OD,

∵O,D均为中点,

∴A1C∥OD,

∵A1C⊄平面AB1D,OD⊂平面AB1D,

∴A1C∥平面AB1D.

(Ⅱ)∵A1C∥OD,

∴∠ODB1为异面直线A1C与BD所成角,

令正三棱柱的棱长为1,则DB1=[5/2],OB1=

2

2,OD=[1/2]AC=

2

2,

在△ODB1中,cos∠ODB1=

O

B21+D

B21−OD2

2OB1•DB1=

10

4,

∴异面直线A1C与B1D所成焦的余弦值为

10

4.

(Ⅲ)证明:∵在正三棱柱ABC-A1B1C1中,BC=BB1

∴四边形BCC1B1是正方形,

∵M为CC1的中点,D是BC的中点,

∴△B1BD≌△BCM,

∴∠BB1D=∠CBM,∠BDB1=∠CMB,

∵∠BB1D+∠BDB1=[π/2]

∴∠CBM+∠BDB1=[π/2],

∴BM⊥B1D,

∵△ABC是正三角形,D是BC的中点,

∴AD⊥BC,

∵平面ABC⊥平面BB1C1C,平面ABC∩平面BB1C1C=BC,AD⊂平面ABC,

∴AD⊥平面BB1C1C,

∵BM⊂平面BB1C1C,

∴AD⊥BM,

∵AD∩B1D,

∴BM⊥平面AB1D,

∵AB1⊂平面AB1D,

∴MB⊥AB1

点评:

本题考点: 直线与平面平行的判定;异面直线及其所成的角.

考点点评: 本题主要考查了线面平行,线面垂直的性质和判定定理.立体几何在求二面角的时候,常转化为平面几何的问题易于解决.