7. 在长方体 1 1 1 1ABCD A B C D-中,已知 1B D与平面 ABCD和平面 1 1AA B B所成的角均为30°,则( )
$A. 2AB AD=B. AB$ 与平面 1 1AB C D所成的角为30°
$C. 1AC CB=D. 1B D$与平面 1 1BB C C所成的角为45°
参考答案
D
2022_全国甲卷 (2022·理)
7. 在长方体 1 1 1 1ABCD A B C D-中,已知 1B D与平面 ABCD和平面 1 1AA B B所成的角均为30°,则( )
$A. 2AB AD=B. AB$ 与平面 1 1AB C D所成的角为30°
$C. 1AC CB=D. 1B D$与平面 1 1BB C C所成的角为45°
D
用 3 道相关题确认基础和中等变式会到哪一步。
【答案】D
【解析】
【分析】根据线面角的定义以及长方体的结构特征即可求出.
【详解】如图所示:
不妨设 $1, ,AB a AD b AA c= = =$,依题以及长方体的结构特征可知, 1B D与平面 ABCD所成角为
1B DBÐ, 1B D与平面 1 1AA B B所成角为 1DB AÐ,所以
$1 1sin 30c bB D B D= =o$,即$b c=$,
$2 2 212B D c a b c= = + +$,解得 $2ac=$.
对于 A,$AB a=$,$AD b=$, $2AB AD=$,A 错误;
对于 B,过B作 $1BE AB^$于E,易知$BE^$平面 1 1AB C D,所以 AB与平面 1 1AB C D所成角为 BAEÐ,
因为 2tan2cBAEaÐ = =,所以 30BAEÐ ¹o,B 错误;
对于 C, $2 23AC a b c= + =$, $2 212CB b c c= + =$, 1AC CB¹,C 错误;
对于 D, 1B D与平面 1 1BB C C所成角为 1DBCÐ, 112sin2 2CD aDB CB D cÐ = = =,而
10 90DB C< Ð <o,所以 145DB CÐ =o.D 正确.
故选:D.