在棱长为1的正方体AC1中,则平面C1BD与平面CB1D1所成角余弦值为 _ .

问题描述:

在棱长为1的正方体AC1中,则平面C1BD与平面CB1D1所成角余弦值为 ___ .

设正方形CDD1C1的对角线C1D、CD1交点为M,正方形CBB1C1的对角线B1C、C1B交点为N,
则平面BDC1和平面B1D1C的交线为MN,
∵正方体AC1的棱长为1,则正方形对角线C1D=

2
,C1M=
2
2
,C1N=
2
2

MN是三角形C1DB的中位线,MN=
BD
2
=
2
2

三角形C1MN是正三角形,
同理三角形CMN也是正三角形,
取MN中点E,连接CE和C1E,则CE⊥MN,C1E⊥MN,故∠C1EC是平面C1BD与平面CB1D1所成二面角的平面角,
C1E=CE=
3
2
MN=
6
4

在三角形C1EC中,CC1=1,
根据余弦定理,CC12=C1E2+CE2-2•CE•C1Ecos∠C1EC,
∴cos∠C1EC=-
1
3

则平面C1BD与平面CB1D1所成角余弦值为-
1
3

故答案为:-
1
3