问题 选择题

设E,F是正方体AC1的棱AB和D1C1的中点,在正方体的12条面对角线中,与截面A1ECF成60°角的对角线的数目是(  )

A.0

B.2

C.4

D.6

答案

答案:C

分析:先把六个面分为三组,在一组组的进行研究,找到直线与截面法向量的夹角即可得到结论.

解:首先,把六个面分成三组,AA1D1D和BB1C1C对截面的关系是一样的,其他四个是一样的,

以点D为原点,AD所在直线为X轴,DC所在直线为Y轴,DD1所在直线为Z轴,

设正方体棱长为2;

则A(2,0,0),D(0,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),E(2,1,0),

F(0,1,2),A1(2,0,2),B1(2,2,2,),C1(0,2,2),D1(0,0,2);

=(-2,1,0),=((0,1,2),=(-2,2,0),=(-2,-2,0),=(-2,0,-2),=(0,-2,-2);=(0,2,-2)

因为要想面对角线截面A1ECF成60°角,需要直线与法向量的夹角为30度,即其余弦值为±

设截面A1ECF的法向量为=(x,y,z),

??=(1,2,1),且||=

因为cos<>===≠±

cos<>==-

cos<>=≠±

cos(>==-

cos<>=≠±

再看AA1D1D这个面里,

AD1与EF平行,不是,

所以,一共四条.

故选:C.

多项选择题
单项选择题 A1/A2型题