已知正方体ABCD-A1B1C1D1棱长为a,E,F分别为AA1,CC1的中点 (1)求点A1到平面EBFD1的距离

(2)求A1D1与平面EBFD1所成角的正玄值... (2)求A1D1与平面EBFD1所成角的正玄值 展开
百度网友b20b593
高粉答主

2013-04-23 · 繁杂信息太多,你要学会辨别
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如图所示,取BB1的中点G,过G作GH⊥D1B于H

因为EBFD1关于D1B轴对称,且与面D1BB1垂直,所以GH等于A1到面EBFD1的距离

因为D1B=√3 a , D1B1=√2 a , 所以sin∠D1BB1=√6 /3

又由于GB=a/2 , GH/GB=sin∠D1BB1=√6 /3

所以GH=√6a/6 

即求A1到平面EBFD1的距离是√6a/6

(2)向量法

建立以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴的空间直角坐标

A1(a,0,a)D1(0,0,a) B(a,a,0) E(a,0,1/2a)

向量D1A1=(a,0,0)

向量D1E=(a,0,-1/2a)

向量D1B=(a,a,-a)

设向量a是平面EBFD1的法向量

向量a·向量D1E=0

向量a·向量D1B=0

不妨设向量a=(a,a,2a)

cos<向量D1A1,向量a>

=a^2/√a^2*√(6a^2)=√6/6

A1D1与平面EBFD1所成角的正弦值=√(1-1/6)=√30/6

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追问
EBFD1关于D1B轴对称,且与面D1BB1垂直,之后为什么GH就等于A1到面EBFD1的距离?
追答


我画了一个剖面图,这回能理解了吗

KI,GH都是点A1到平面EBFD1的距离

活剥皮背乎3600
2013-04-23 · TA获得超过1万个赞
知道大有可为答主
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根据题意作右图,其是O是正方体的中心,P是A1C1的中点;

(1)连结EF、A1C1,易证A1C1∥EF,即 A'C'∥平面EBFD1,所以A、P到此平面的距离相等;

∵ P是A1C1的中点、O是EF的中点,∴ PO⊥EF、D1O⊥EF,∴ EF⊥平面D1PO;

∴ P到平面EBFD1即RT△D1PO斜边D1O上的高;

从图上不难看出,PO=a/2,正方体对角线之半 D1P=√2a/2,正方体对角线之半 D1O=√3a/2;

∴ 斜边D1O上的高=(a/2)*(√2a/2)/(√3a/2)=√6a/6;即 A到EBFD1的距离等于 √6a/6;

(2)∵ B1C1∥A1D1,∴ A1D1、B1C1与平面EBFD1的夹角相同;

∵ B1B=2倍A1E=2倍C1F,∴ B1到EBFD1的距离=2倍A1到EBFD1的距离=2倍C1到EBFD1的距离;

∴ B1C1与EBFD1夹角的正弦=B1与C1到平面EBFD1的距离差/B1C1=(√6a/6)/a=√6/6;

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