如图,已知平行六面体ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD上菱形,且∠C1CB=∠C1CD=∠BCD,
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解题思路:(1)连接A1C1、AC和BD交于O,连接C1O.证明BD垂直平面平面AC1内的两条相交直线AC,C1O,即可证明C1C⊥BD;

(2)当

CD

C

C

1

=1

时,能使A1C⊥平面C1BD,A1C与C1O相交于G,说明点G是正三角形C1BD的中心,证明CG⊥平面C1BD,即可证明A1C⊥平面C1BD.

(1)证明:如图,连接A1C1、AC和BD交于O,连接C1O.

∵四边形ABCD是菱形,

∴AC⊥BD,BC=CD.

又∵∠BCC1=∠DCC1,C1C=C1C,

∴△C1BC≌△C1DC,

∴C1B=C1D,

∵DO=OB

∴C1O⊥BD,(3分)

但AC⊥BD,AC∩C1O=O,

∴BD⊥平面AC1

又C1C⊂平面AC1

∴C1C⊥BD.(6分)

(2)当

CD

CC1=1时,能使A1C⊥平面C1BD.

CD

CC1=1,

∴BC=CD=C1C,

又∠BCD=∠C1CB=∠C1CD,

由此可推得BD=C1B=C1D.

∴三棱锥C-C1BD是正三棱锥.(9分)

设A1C与C1O相交于G.

∵A1C1∥AC,且A1C1:OC=2:1,

∴C1G:GO=2:1.

又C1O是正三角形C1BD的BD边上的高和中线,

∴点G是正三角形C1BD的中心,

∴CG⊥平面C1BD,

即A1C⊥平面C1BD.(12分)

点评:

本题考点: 棱柱的结构特征;直线与平面垂直的判定.

考点点评: 本小题主要考查直线与直线、直线与平面的关系,逻辑推理能力,考查空间想象能力,是中档题.