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1、试题题目:如图,在直棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AD∥BC,∠BAD=90°,AC⊥BD,BC=1,..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-02-20 07:30:00

试题原文

如图,在直棱柱ABCD-A1B1C1D1中,ADBC,∠BAD=90°,AC⊥BD,BC=1,AD=AA1=3.
(I)证明:AC⊥B1D;
(II)求直线B1C1与平面ACD1所成的角的正弦值.
魔方格

  试题来源:湖南   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:直线与平面所成的角



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(I)∵BB1⊥平面ABCD,AC?平面ABCD,∴AC⊥BB1
魔方格

又∵AC⊥BD,BB1、BD是平面BB1D内的相交直线
∴AC⊥平面BB1D,
∵B1D?平面BB1D,∴AC⊥B1D;
(II)∵ADBC,B1C1BC,∴ADB1C1
由此可得直线B1C1与平面ACD1所成的角,等于直线AD与平面ACD1所成的角(记为θ)
连接A1D,
∵直棱柱ABCD-A1B1C1D1中,∠BAD=∠B1A1D1=90°,
∴B1A1⊥平面A1D1DA,结合AD1?平面A1D1DA,得B1A1⊥AD1
又∵AD=AA1=3,∴四边形A1D1DA是正方形,可得AD1⊥A1D
∵B1A1、A1D是平面A1B1D内的相交直线,∴AD1⊥平面A1B1D,可得AD1⊥B1D,
由(I)知AC⊥B1D,结合AD1∩AC=A可得B1D⊥平面ACD,从而得到∠ADB1=90°-θ,
∵在直角梯形ABCD中,AC⊥BD,∴∠BAC=∠ADB,从而得到Rt△ABCRt△DAB
因此,
AB
DA
=
BC
AB
,可得AB=
BC?DA
=
3

连接AB1,可得△AB1D是直角三角形,
∴B1D2=B1B2+BD2=B1B2+AB2+BD2=21,B1D=
21

在Rt△AB1D中,cos∠ADB1=
AD
B1D
=
3
21
=
21
7

即cos(90°-θ)=sinθ=
21
7
,可得直线B1C1与平面ACD1所成的角的正弦值为
21
7
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“如图,在直棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AD∥BC,∠BAD=90°,AC⊥BD,BC=1,..”的主要目的是检查您对于考点“高中直线与平面所成的角”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中直线与平面所成的角”。


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