解答:解:法一:(I)如图,连接CA1、AC1、CM,则CA1=
,
2
∵CB=CA1=
,∴△CBA1为等腰三角形,
2
又知D为其底边A1B的中点,∴CD⊥A1B,
∵A1C1=1,C1B1=
,∴A1B1=
2
,
3
又BB1=1,∴A1B=2,
∵△A1CB为直角三角形,D为A1B的中点,CD=
A1B=1,CD=CC1.1 2
又DM=
AC1=1 2
,DM=C1M,∴△CDM≌△CC1M,∠CDM=∠CC1M=90°,即CD⊥DM,
2
2
因为A1B、DM为平面BDM内两条相交直线,所以CD⊥平面BDM.
(II)设F、G分别为BC、BD的中点,连接B1G、FG、B1F,
则FG∥CD,FG=
CD.∴FG=1 2
,FG⊥BD.1 2
由侧面矩形BB1A1A的对角线的交点为D,知BD=B1D=
A1B=1,1 2
所以△BB1D是边长为1的正三角形,于是B1G⊥BD,B1G=
,
3
2
∴∠B1GF是所求二面角的平面角.
又B1F2=B1B2+BF2=1+(
)2=
2
2
.3 2
∴cos∠B1GF=
=
B1G2+FG2-B1F2
2B1G?FG
=-
(
)2+(
3
2
)2-1 2
3 2 2?
?
3
2
1 2
.
3
3
即所求二面角的大小为π-arccos
.
3
3
法二:如图以C为原点建立坐标系.(I)B(
,0,0),B1(
2
,1,0),A1(0,1,1),D(
2
,
2
2
,1 2
),1 2
M(
,1,0),
2
2
=(CD
,
2
2
,1 2
),1 2
=(
A1B