解答:(Ⅰ)证明:以D为原点,以DA、DC、DD1所在直线分别为x轴,z轴建立空间直角坐标系D-xyz,如图,则有A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),A1(1,0,2),B1(1,1,2),C1(0,1,2),D1(0,0,2).…(3分)
设AC∩BD=E,连接D1E,则有E(1,1,0),
=
D1E
=(1,1,-2),所以B1B∥D1E,
B1B
∵B1B?平面D1AC,D1E?平面D1AC
∴B1B∥平面D1AC;…(6分)
(II)解:
=(1,1,0),
D1B1
=(2,0,?2)
D1A
设
=(x,y,z)为平面B1AD1的法向量,则n
,即
?n
=0
B1D1
?n
=0
D1A
,
x+y=0 2x?2z=0
于是可取
=(1,?1,1)…(8分)n
同理可以求得平面D1AC的一个法向量
=(1,1,1),…(10分)m
∴cos<
,m
>=n
=
?m
n |
||m
|n