如图,在多面体ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,AA1∥.BB1,AB=AC=AA1=22BC,B1C1∥.12BC.(1)求证:A1

如图,在多面体ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,AA1∥.BB1,AB=AC=AA1=22BC,B1C1∥.12BC.(1)求证:A1B1⊥平面AA1C;(2)求证:AB1∥平面A1C1C;(3)求二面角C1-A1C-A的余弦值.

(1)证明:∵AB=AC=
2
2
BC
,∴AB⊥AC
∵AA1⊥平面ABC,∴AA1⊥AB
∵AA1∩AC=A
∴AB⊥平面AA1C
∵AA1平行且BB1
∴四边形ABB1A1为平行四边形
∴A1B1∥AB
∴A1B1⊥平面AA1C;
(2)证明:取BC的中点D,连接AD,DC1,则CD平行且等于B1C1,BD平行且等于B1C1
∴四边形B1DCC1和BDC1B1为平行四边形
∴B1D平行且等于CC1,∴C1D平行且等于B1B
由(1)B1B平行且等于AA1,∴C1D平行且等于A1A
∴四边形AA1C1D为平行四边形
∴AD∥A1C1
∵B1D∩AD=D,B1D,AD?平面AB1D
∴平面AB1D∥平面A1C1C
∵AB1?平面AB1D
∴AB1∥平面A1C1C;
(3)解:由(1)知,AA1,AB,AC两两垂直,建立如图所示的直角坐标系,设BC=2,则A1(0,0,
2
),C(0,-
2
,0)
,C1(-
2
2
,-
2
2
2

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