在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=,B1B=BC=1,
(1)求D?D1与平面ABD1所成角的大小;
(2)求面B?D1C与面A?D1D所成二面角的大小;
(3)求AD的中点M到平面D1B?C的距离.
网友回答
解:(1)连接A1D交AD1于O,
∵ABCD-A1B1C1D1为长方体,而B1B=BC,
则四边形A1ADD1为正方形,∴A1D⊥AD1,
又∵AB⊥面A1ADD1,A1D?面A1ADD1,
∴AB⊥A1D,∴A1D⊥面ABD1,
∴∠DD1O是D?D1与平面ABD1所成角,(2分)
∵四边形A1ADD1为正方形,∴∠DD1O=45°,
则D?D1与平面ABD1所成角为45°.(4分)
(2)连接A1B,∵A1A⊥面D1DCC1,D1D、DC?面D1DCC1,
∴A1A⊥D1D、A1A⊥DC,
∴∠DD1C是面B?D1C与面A?D1D所成二面角的平面角,(6分)
在直角三角形D1DC中,
∵DC=AB=,D1D=B1B=1,∴∠DD1C=60°,
即面BD1C与面AD1D所成的二面角为60°.?????(8分)
(3)∵AD∥BC,
∴AD∥面BCD1,
则AD的中点M到平面D1B?C的距离即为A点到平面D1B?C的距离,
∵BC⊥面A1ABB1,
∴面BCD1A1⊥面A1ABB1,
过A作AH⊥A1B,垂足为H,
由AH⊥面BCD1A1可得,AH即为所求(10分)
在直角三角形A1AB中,∵AB=,A1A=B1B=1,
∴A1B=2,,
∴AD的中点M到平面D1BC的距离为.?(12分)
解析分析:(1)连接A1D交AD1于O,由ABCD-A1B1C1D1为长方体,B1B=BC,知四边形A1ADD1为正方形,故A1D⊥AD1,由AB⊥面A1ADD1,知AB⊥A1D,A1D⊥面ABD1,由此能求出DD1与平面ABD1所成角的大小.(2)连接A1B,由A1A⊥面D1DCC1,知A1A⊥D1D、A1A⊥DC,所以∠DD1C是面B?D1C与面A?D1D所成二面角的平面角,由此能求出面BD1C与面A?D1D所成的二面角的大小.(3)由AD∥BC,知AD∥面BCD1,所以AD的中点M到平面D1B?C的距离即为A点到平面D1B?C的距离,由此能求出AD的中点M到平面D1B?C的距离.
点评:本题考查求DD1与平面ABD1所成角的大小,求面BD1C与面AD1D所成二面角的大小,求AD的中点M到平面D1B?C的距离.解题时要认真审题,注意合理地把空间问题等价转化为平面问题.