长方体AC1中,AB=BC=1,AA1=2,过顶点D1在空间作直线l,使l与直线AC和BC1所成的角都等于[π/3],这

长方体AC1中,AB=BC=1,AA1=2,过顶点D1在空间作直线l,使l与直线AC和BC1所成的角都等于[π/3],这样的直线最多可作(  )条.
A.1
B.2
C.3
D.4
夙馨1008 1年前 已收到1个回答 举报

只会用一次的zz 幼苗

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连接A1C1、A1B,
∵长方体AC1中,A1A∥C1C且A1A=C1C
∴四边形AA1C1C是平行四边形,得A1C1∥AC
∴∠A1C1B(或其补角)就是直线AC和BC1所成的角
△A1C1B中,A1C1=AC=
AB2+BC2=
2,同理可得A1B=BC1=
12+22=
5
∴cos∠A1C1B=
2+5−5


5=

10
10,
由此可得直线AC和BC1所成的角为arccos

10
10>[π/3]=arccos[1/2]


设△A1C1B确定的平面为α,直线A1C1是直线m,直线BC1是直线n,
得m、n所成的锐角为arccos

10
10,是大于[π/3]的角
经过m、n的交点O作直线l,当l在α内的射影在m、n所成角的平分线上时,l与m、n所成的角相等.
∵m、n所成的锐角为arccos

10
10>[π/3]
∴当l在α内的射影在m、n所成钝角的角平分线上时,l与m、n所成角的范围为([π/2]-[1/2]arccos

10
10,[π/2]],所成角的最小值大于[π/2]-[1/2]arccos

10
10,
并且无限接近[π/2]-[1/2]arccos

10
10,而[π/3]>[π/2]-[1/2]arccos

10
10,
所以此种情况有两个位置满足l与m、n所成角等于[π/3];
当l在α内的射影在m、n所成锐角的角平分线上时,l与m、n所成角的范围为([1/2]arccos

10
10,[π/2]],
因为[1/2]arccos

10
10<[π/3],所以直线l也有两个位置满足与m、n所成角都等于[π/3].
综上所述,经过m、n的交点O,有4条直线l满足与m、n所成角等于[π/3],
再将直线l平移至经过点D1,可得经过顶点D1在空间作直线l,
使l与直线AC和BC1所成的角都等于[π/3],这样的直线最多可作4条
故选D

1年前

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