(2011•上海二模)在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=4,过A1、C1、B三点的平面截去长

(2011•上海二模)在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=4,过A1、C1、B三点的平面截去长方体的一个角后,得到如图所示的几何体ABCD-A1C1D1
(1)求几何体ABCD-A1C1D1的体积;
(2)求直线BD1与面A1BC1所成角的大小.(用反三角表示)
jiaozhinv 1年前 已收到1个回答 举报

有根香蕉 幼苗

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解题思路:(1)由已知中,图示的几何体ABCD-A1C1D1是由过A1、C1、B三点的平面截去长方体ABCD-A1B1C1D1得到,故VABCD−A1C1D1VABCD−A1B1C1D1VB−A1B1C1,将AB=BC=2,AA1=4代入即可得到答案.
(2)解以D为坐标原点建立空间直角坐标系,求出各点坐标,进而求出直线BD1的方向向量及平面A1BC1的法向量,代入直线与平面夹角的向量法公式,即可求出答案.

解(1)VABCD−A1C1D1=VABCD−A1B1C1D1−VB−A1B1C1=4A1A−
2
3A1A=
40
3(5分)
(2)解以D为坐标原点建立空间直角坐标系如图所示.
由题意:B(2,2,0),D1(0,0,4),A1(2,0,4),C1(0,2,4),(7分)


BD1=(−2,−2,4),

A1B=(0,2,−4),

A1C1=(−2,2,0),
设面A1BC1的法向量是

n=(u,v,w),则

2v−4w=0
−2u+2v=0
取v=2得,

点评:
本题考点: 用空间向量求直线与平面的夹角;组合几何体的面积、体积问题;直线与平面所成的角.

考点点评: 本题考查的知识点是用空间向量求直线与平面的夹角,组合几何体的体积,直线与平面所成的角,其中熟练掌握棱柱、棱锥的几何特征,准确分析出组合体的组成是解答本题的关键.

1年前

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