如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,棱长为a.求:(1)AB与B1C所成的角;(2)AB与B1C间的距离;(3)AB与B1D间的距离.

发布时间:2020-07-31 13:05:56

如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,棱长为a.求:
(1)AB与B1C所成的角;
(2)AB与B1C间的距离;
(3)AB与B1D间的距离.

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解:(1)∵AB∥CD,
∴∠B1CD是AB与B1C所成角.
∵DC⊥平面BB1C1C,
∴DC⊥B1C.于是∠DCB1=90°.
∴AB与B1C所成角为90°.

(2)连接BC1交B1C于O,则BO⊥B1C.
又AB⊥平面BB1C1C,∴AB⊥BO.
∴BO是异面直线AB和B1C的公垂线段,
易得BO=a,
即AB与B1C间的距离为a.

(3)∵AB∥DC,AB?平面B1DC,DC?平面B1DC,
∴AB∥平面B1DC,从而AB与平面B1DC间的距离即为AB与B1D间的距离.
∵BO⊥B1C,BO⊥CD,B1C∩DC=C,
∴BO⊥平面DB1C.∴BO的长为B到平面B1DC间的距离.
∵BO=a,∴AB与B1D间的距离为a.
解析分析:(1)说明∠B1CD是AB与B1C所成角,通过∠DCB1=90°证明AB与B1C所成的角为90°;(2)连接BC1交B1C于O,则BO⊥B1C.说明BO是异面直线AB和B1C的公垂线段,直接求出AB与B1C间的距离;(3)说明AB与平面B1DC间的距离即为AB与B1D间的距离,利用垂直关系直接求出AB与B1D间的距离.

点评:本题考查正方体中的直线与直线的距离,解题方法是:找出两条直线的公垂线段,通过解三角形的有关知识解答,考查空间想象能力,逻辑思维能力,计算能力,是基础题.
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