如图,在 $\triangle ABC$ 中,$\angle ABC = 60^\circ $,$\angle BAC = 90^\circ $,$AD$ 是 $BC$ 上的高,沿 $AD$ 把 $\triangle ABD$ 折起,使 $\angle BDC = 90^\circ $. 
【难度】
【出处】
2011年高考陕西卷(理)
【标注】
  1. 证明:平面 $ADB \perp $ 平面 $BDC$;
    标注
    答案
    解析
    $\because$ 折起前 $AD$ 是 $BC$ 边上的高,
    $\therefore$ 当 $\triangle ABD$ 折起后,$AD \perp DC$,$AD \perp DB$.
    又 $DB \cap DC = D$,$\therefore$ $AD \perp $ 平面 $BDC$.
    $\because$ $AD$ $ \subset $ 平面 $ABD$,$\therefore$ 平面 $ABD \perp $ 平面 $BDC $.
  2. 设 $E$ 为 $BC$ 的中点,求 $\overrightarrow {AE} $ 与 $\overrightarrow {DB} $ 夹角的余弦值.
    标注
    答案
    $\dfrac{{\sqrt {22} }}{22}$
    解析
    由 $\angle BDC = {90^ \circ }$ 及(1)知 $DA$,$DB$,$DC$ 两两垂直,
    不妨设 $\left| {DB} \right| = 1$,以 $D$ 为坐标原点,以 $\overrightarrow {DB} $,$\overrightarrow {DC} $,$\overrightarrow {DA} $ 所在直线为 $x$,$y$,$z$ 轴建立如图所示的空间直角坐标系, 易得:$D\left( {0,0,0} \right)$,$B\left( {1,0,0} \right)$,$C\left( {0,3,0} \right)$,$A\left( {0,0,\sqrt 3 } \right)$,$E\left( {\dfrac{1}{2},\dfrac{3}{2},0} \right)$,
    所以\[ \begin{split}\overrightarrow {AE} &= \left( {\dfrac{1}{2},\dfrac{3}{2}, - \sqrt 3 } \right), \\ \overrightarrow {DB} &= \left(1,0,0\right),\end{split} \]所以\[ \begin{split}\cos \left\langle {\overrightarrow {AE} ,\overrightarrow {DB} } \right\rangle & = \dfrac{{\overrightarrow {AE} \cdot \overrightarrow {DB} }}{{\left| {\overrightarrow {AE} } \right| \cdot \left| {\overrightarrow {DB} } \right|}} \\& = \dfrac{{\dfrac{1}{2}}}{{1 \times \sqrt {\dfrac{22}{4}} }} = \dfrac{{\sqrt {22} }}{22},\end{split} \]所以 $\overrightarrow {AE} $ 与 $\overrightarrow {DB} $ 夹角的余弦值是 $\dfrac{{\sqrt {22} }}{22}$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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