问题 解答题

已知单位正方体ABCD-A1B1C1D1,E、F分别是棱B1C1和C1D1的中点,试求:

(1)AD1与EF所成角的大小;    

(2)AF与平面BEB1所成角的余弦值;   

(3)二面角C1-DB-B1的正切值.

答案

解法一:(1)如图,连结B1D1

∵E、F分别是B1C1和C1D1的中点,

∴EF∥B1D1

则AD1与EF所成的角等于AD1与B1D1所成的角,∠AD1B1即为所求,

由正方体的性质得△AD1B1为等边三角形,

∴∠AD1B1=60°,

故AD1与EF所成角的大小为60°.    

(2)∵平面AA1D1D∥平面BEB1

∴AF与平面BEB1所成的角等于AF与平面AA1D1D所成的角,

又AF与平面AA1D1D所成的角为∠FAD1

在△FAD1中,AD1=,FD1=,FA=,

∴ cos∠FAD1=    

(3)取B1D1中点O,BD中点P,连结C1O,C1P,OP,则OP⊥BD,C1P⊥BD,

∴∠C1PO为二面角C1-DB-B1的平面角.

在Rt△OPC1中,C1O=,OP =1,

:. tan ∠C1PO =

单项选择题
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