题目

如图,平行六面体ABCD—A1B1C1D1的底面ABCD是菱形,且∠C1CB=∠C1CD=∠BCD=60°,则当的值为多少时,能使A1C⊥平面C1BD? 答案:解:设,,,由已知|a|=|b|, =(a+b+c)(a-b)=|a|2-|b|2+ac-bc=|a||c|cos60°-|b||c|cos60°=0,∴CA1⊥BD.因而A1C⊥平面C1BD的充要条件是CA1⊥C1D.由=(a+b+c)(a-c)=0|a|2+ab-bc-|c|2=0|a|2+|a||b|cos60°-|b||c|cos60°-|c|2=0(3|a|+2|c|)(|c|-|a|)=0.∵|a|>0,|c|>0,∴|a|=|c|.∴当时,A1C⊥平面C1BD.启示:这是条件开放性问题,从结论出发,利用向量垂直的条设均为非零实数,且满足.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)在中,若,求的最大值.
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