(2010•闸北区二模)如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,AD=1,CD=2,A1D⊥平面ABCD,AA1

(2010•闸北区二模)如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,AD=1,CD=2,A1D⊥平面ABCD,AA1与底面ABCD所成
角为θ,∠ADC=2θ.
(1)若θ=45°,求直线A1C与该平行六面体各侧面
所成角的最大值;
(2)求平行六面体ABCD-A1B1C1D1的体积V的取值范围.
张英 1年前 已收到1个回答 举报

匪匪阿 幼苗

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解题思路:(1)找出直线A1C与该平行六面体各侧面所成角,然后利用向量或者利用余弦定理,分别解出即可比较大小.
(2)求平行六面体ABCD-A1B1C1D1的体积V的取值范围,先求底面面积,再求高,根据题意,中θ的取值即可求得体积范围.

(1)由平行六面体的性质,知
直线A1C与该平行六面体各侧面所成角的大小有两个,
其一是直线A1C与侧面AA1D1D所成角的大小,记为α;
其二是直线A1C与侧面AA1B1B所成角的大小,记为β.∵θ=45°,∴∠ADC=90°,即CD⊥AD
又∵A1D⊥平面ABCD,∴CD⊥A1D∴CD⊥平面AA1D1D,
所以,∠CA1D即为所求.(2分)
所以,α=arctan2(1分)
分别以DA,DC,DA1为x,y,z轴建立空间直角坐标系O-xyz,
可求得

A1C=(0,2,−1),侧面AA1B1B的法向量

n=(1,0,1),
所以,

A1C与

n所在直线的夹角为arccos

10
10∴β=90°−arccos

10
10或arcsin

10
10.
所以,直线A1C与侧面AA1B1B所成角的大小为

点评:
本题考点: 棱柱的结构特征.

考点点评: 本题考查棱柱的结构特征,考查空间想象能力,考查线面角,体积最值等知识,是难题.

1年前

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