第一个问题:
延长AB至E,使BE=AB,连结B′E、DE. 显然有:AE=2AB=8. 再取B′D的中点为F.
∵ABCD-A′B′C′D′是平行六面体,∴AD∥BC、AA′∥BB′.
由AD∥BC、B′D⊥BC,得:B′D⊥AD.
由AA′⊥平面ABCD、AA′∥BB′,得:BB′⊥平面ABCD,∴BB′⊥BD,∴∠B′DB=30°,
∴B′D=2BD、BB′=√3BD.
由勾股定理,有:AB′^2=AD^2+B′D^2、且AB′^2=AB^2+BB′^2,
∴AD^2+B′D^2=AB^2+BB′^2,∴4+4BD^2=16+3BD^2,∴BD^2=12,∴BD=2√3.
由AD=2、AB=4、BD=2√3,得:AD^2+BD^2=AB^2,
∴由勾股定理的逆定理,得:AD⊥BD,∴cos∠BAD=AD/AB=2/4=1/2.
由余弦定理,有:DE^2=AD^2+AE^2-2AD×AEcos∠BAD=4+64-2×2×8×(1/2)=52,
∴DE=2√13.
∵B′D=2BD、BB′=√3BD,BD=2√3,∴B′D=4√3,BB′=6,∴AA′=6.
显然有:A′B′=AB=BE、A′B′∥AE,∴A′B′EB是平行四边形,
∴B′E=A′B=√(AA′^2+AB^2)=√(36+16)=2√13.
由DE=2√13、B′E=2√13,得:DE=B′E,∴EF⊥B′F.
∴cos∠DB′E=B′F/B′E=(B′D/2)/B′E=2√3/(2√13)=√39/13,
∴∠DB′E=arccos(√39/13).
∵ABCD-A′B′C′D′是平行六面体,∴CD′∥A′B.
∵A′B′EB是平行四边形,∴A′B∥B′E.
由CD′∥A′B、A′B∥B′E,得:CD′∥B′E,∴∠DB′E=B′D与CD′所成的角,
∴B′D与CD′所成的角为arccos(√39/13).
第二个问题:
很明显,△ABD的面积=(1/2)AD×BD=(1/2)×2×2√3=2√3,
∴ABCD的面积=2△ABD的面积=4√3.
∴ABCD-A′B′C′D′的体积=ABCD的面积×BB′=4√3×6=24√3.
已知平行六面体ABCD-A'B'C'D',AA'⊥平面ABCD,AB=4,AD=2,B'D⊥BC,直线B'D与平面ABCD的夹角为30°,
已知平行六面体ABCD-A'B'C'D',AA'⊥平面ABCD,AB=4,AD=2,B'D⊥BC,直线B'D与平面ABCD的夹角为30°,
求异面直线DB'与CD'所成角的大小
求该平行六面体的体积
不要用建系的方法
求异面直线DB'与CD'所成角的大小
求该平行六面体的体积
不要用建系的方法
数学人气:579 ℃时间:2020-04-11 23:02:02
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