如圖,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=3,AB=5,cos∠BAC=
3
5

(1)求證:BC⊥AC1;
(2)若D是AB的中點,求證:AC1平面CDB1
證明:(1)∵在△ABC中,AC=3,AB=5,
cos∠BAC=
3
5

∴BC2=AB2+AC2-2AB•AC•
cos∠BAC=25+9-2×5×3×
3
5
=16.
∴BC=4,∠ACB=90°,
∴BC⊥AC,
∵BC⊥CC1,AC∩CC1=C,
∴BC⊥平面ACC1A1,
∵AC1?平面ACC1A1,
∴BC⊥AC1

(2)連接BC1交B1C于M,則M為BC1的中點,
連接DM,則DMAC1
∵DM?平面CDB1,AC1?平面CDB1
∴AC1平面CDB1
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2
,AF=1
,M是線段EF的中點.
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(Ⅱ)如果E是PA的中點,求證:PC平面BDE;
(Ⅲ)探究:不論點E在側(cè)棱PA的任何位置,BD⊥CE是否都成立?若成立,證明你的結(jié)論;若不成立,請說明理由.

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在長方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn)分別是AD,DD1的中點,AB=BC=2,A1A=2
2

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