已知棱長為1的正方體AC1,E、F分別是B1C1、C1D的中點(diǎn).
(1)求證:E、F、D、B共面;
(2)求點(diǎn)A1到平面的BDEF的距離;
(3)求直線A1D與平面BDEF所成的角.

解:(1)∵EF∥D1B1,BD∥D1B1,∴BD∥EF,∴EF,BD兩直線共面,E、F、D、B共面
(2)建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系.則D(0,0,0)B(1,1,0)E( ,1,1)A1(1,0,1)
=(1,1,0),=( ,1,1)設(shè)平面BDEF的一個(gè)法向量為=(x,y,z)
取x=2得量為=(2,-2,1)
=(1,0,1)
點(diǎn)A1到平面的BDEF的距離即為在法向量方向上投影的絕對(duì)值即h===1
(3)設(shè)直線A1D與平面BDEF所成的角為θ,則sinθ===
θ=arcsin
分析:(1)先證BD∥EF,通過EF,BD兩直線共面,得E、F、D、B共面;
(2)建立空間直角坐標(biāo)系,求出平面BDEF的一個(gè)法向量,點(diǎn)A1到平面的BDEF的距離即為在法向量方向上投影的絕對(duì)值;
(3)直線A1D與平面BDEF所成的角的θ正弦值等于h與A1D長度的比值.
點(diǎn)評(píng):本題考查平面的基本性質(zhì),線面角,點(diǎn)面距的計(jì)算,考查空間想象、計(jì)算能力.利用向量的數(shù)量積可減少思維難度.
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B1QQD

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(Ⅱ)求A1到平面AB1D1的距離.

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