⊥BC,因为在正三棱柱ABC-A1B1C1中,平面ABC⊥平面BCC1B1,平面ABC∩平面BCC1B1=BC,AO⊂平面ABC,所以AO⊥平面BCC1B1.
取B1C1的中点O1,以O为坐标原点,分别以OB,OO1,OA所在直线为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系Oxyz,则B(1,0,0),D(-1,1,0),A1(0,2,),A(0,0,),B1(1,2,0).
设平面A1AD的法向量为n=(x,y,z),
\s\up6(→(→)=(-1,1,-),\s\up6(→(→)=(0,2,0).
因为n⊥\s\up6(→(→),n⊥\s\up6(→(→),
所以\s\up6(→(n·\o(AD,\s\up6(→)得
所以
令z=1,得n=(-,0,1)为平面A1AD的一个法向量.
又因为\s\up6(→(→)=(1,2,-),\s\up6(→(→)=(-2,1,0),
\s\up6(→(→)=(-1,2,),
所以\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=-2+2+0=0,
\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=-1+4-3=0,
所以\s\up6(→(→)⊥\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)⊥\s\up6(→(→),
即AB1⊥BD,AB1⊥BA1,
且BD∩BA1=B,
所以AB1⊥平面A1BD,
所以\s\up6(→(→)是平面A1BD的一个法向量,
所以cos〈n,\s\up6(→(→)〉=\s\up6(→(AB1,\s\up6(→)==-,
又二面角A-A1D-B为锐二面角,
所以二面角A-A1D-B的余弦值为.
反思与感悟 求角二面角时,可以用方向向量法,也可以采用法向量法求解.
跟踪训练2 如图,PA⊥平面ABC,AC⊥BC,BC=,PA=AC=1,求二面角A-PB-C的余弦值.