正方体ABCD-A1B1C1D1中对角线B1D与平面A1BC1所成的角大小为(  )

正方体ABCD-A1B1C1D1中对角线B1D与平面A1BC1所成的角大小为(  )
A.[π/6]
B.[π/4]
C.[π/3]
D.[π/2]
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解题思路:以DA为x轴,以DC为y轴,以DD1为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出对角线B1D与平面A1BC1所成的角大小.

如图,以DA为x轴,以DC为y轴,以DD1为z轴,建立空间直角坐标系,
设正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,
则D(0,0,0),B1(1,1,1),A1(1,0,1),
B(1,1,0),C1(0,1,1),


DB1=(1,1,1),

BA1=(0,-1,1),

BC1=(-1,0,1),
设平面A1BC1的法向量为

n=(x,y,z),


n•

BA1=0,

n•

BC1=0,


−y+z=0
−x+z=0,∴

n=(1,1,1),
设对角线B1D与平面A1BC1所成的角为θ,
则sinθ=|cos<

DB1,

n>|=|
3

3•
3|=1,
∴θ=[π/2].
故选D.

点评:
本题考点: 用空间向量求直线与平面的夹角;直线与平面所成的角.

考点点评: 本题考查直线与平面所成角的大小的求法,解题时要注意空间思维能力的培养,注意向量法的合理运用.

1年前

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