(2014•梅州二模)如图,已知直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AB=AA1,底面ABCD为菱形,∠ADC=120
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解题思路:(1)由已知条件推导出四边形AB1C1D是平行四边形,四边形AC1EA1是平行四边形,由此能证明A1E∥平面B1AD.

(2)以DC为x轴,DQ为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系O-xyz,利用向量法能求出当CE=

7

4

C

C

1

时,能使得平面EB1D1⊥平面A1BD.

(1)证明:∵ABCD-A1B1C1D1是直四棱柱,且ABCD是菱形,

∴B1C1∥A1D1,且B1C1=A1D1,AD∥A1D1且AD=A1D1

∴B1C1∥AD且AD=B1C1,∴四边形AB1C1D是平行四边形,

∴A,B1,C1,D四点共面,

平面B1AD与平面AB1C1D是同一个平面…(2分)

连结AC1,∵A1A

∥CC1且A1A=CC1,EC1=CC1

∴EC1∥A1A,且EC1=A1A,…(4分)

∴四边形AC1EA1是平行四边形,∴A1E∥AC1

又A1E不包含于平面B1AD,AC1⊂平面B1AD,

∴A1E∥平面B1AD.…(6分)

(2)取AB的中点Q,连接DQ,

∵∠ADC=120°,∴∠DAC=60°,

∴△DAB是正三角形,∴DQ⊥AB,AB∥DC,

∴DQ⊥DC,∴D1D⊥平面ABCD,

从而D1D,DC,DQ两两垂直,以DC为x轴,DQ为y轴,DD1为z轴,

建立空间直角坐标系O-xyz(如图所示),设AB=2.…(7分)

则B(1,

3,0),D(0,0,0),A1(−1,

3,2),B1(1,

3,2),

DB=(1,

3,0),

DA1=(−1,

3,2),D1(0,0,2),E(2,0,2

点评:

本题考点: 直线与平面平行的判定;平面与平面垂直的性质.

考点点评: 本题考查直线与平面平行的证明,考查使平面与平面垂直的实数是否存在的判断与求法,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.