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
2025-05-06 11:54:38
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回答1:


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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