分析:(1)利用空間向量的加法法則可得
=
++,再利用數(shù)量積的性質(zhì)可得
2=
(++)2=
2+2+2+
2•+
2•+2
•,再利用數(shù)量積的性質(zhì)即可得出.
(2)連接AC、BD,相交于點O.利用菱形的性質(zhì)可得AC⊥BD.OD=OB.再連接A
1B,A
1D,A
1O.利用已知可證明△A
1AB≌△A
1AD,得到A
1B=A
1D,利用等腰三角形的性質(zhì)可得A
1O⊥BD.再利用線面垂直的判定定理即可證明結(jié)論.
解答:(1)解:如圖所示.
∵
||=||=2,
||=3,∠BAD=∠BAA
1=∠DAA
1=60°,
∴
•=
||•||×cos60°=
2×2×=2,
•=•=||•||×cos60°=
2×3×=3,
∵
=
++,
∴
2=
(++)2=
2+2+2+
2•+
2•+2
•=2
2+2
2+3
2+2×2+2×2×3=33.
∴
||=
;
(2)證明:連接AC、BD,相交于點O.∵底面ABCD是菱形,∴AC⊥BD.OD=OB.
再連接A
1B,A
1D,A
1O.在△A
1AB和△A
1AD中,∵AB=AD,∠BAA
1=∠DAA
1=60°,AA
1公用,
∴△A
1AB≌△A
1AD,∴A
1B=A
1D,又OD=OB,∴A
1O⊥BD.
∵A
1O與CC
1是相交直線,∴BD⊥對角面ACC
1A
1.
∴BD⊥CC
1.
點評:本題綜合考查了空間向量的加法法則、數(shù)量積的性質(zhì)、菱形的性質(zhì)、三角形的全等判定與性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、線面垂直的判定與性質(zhì)等基礎(chǔ)知識與基本技能方法,屬于難題.