已知正方体 A B C D - A _ 1 B _ 1 C…——2022 高考数学第 9 题答案解析

2022_新课标I卷

2022 全国 第 9 题 多选题 区分题
2022_新课标I卷

9. 已知正方体 $A B C D - A _ { 1 } B _ { 1 } C _ { 1 } D _ { 1 }$ ,则( )

A. 直线 $B C _ { 1 }$ 与 $D A _ { 1 }$ 所成的角为 $9 0 ^ { \circ }$
B. 直线 $B C _ { 1 }$ 与 $C A _ { 1 }$ 所成的角为 $9 0 ^ { \circ }$
C. 直线 $B C _ { 1 }$ 与平面 $B B _ { 1 } D _ { 1 } D$ 所成的角为 $4 5 ^ { \circ }$
D. 直线 $B C _ { 1 }$ 与平面ABCD所成的角为 $4 5 ^ { \circ }$
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ABD

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【详解】如图,连接 $B _ { 1 } C , \ B C _ { 1 }$ ,因为 $D A _ { 1 } / / B _ { 1 } C$ ,所以直线 $B C _ { 1 }$ 与 $B _ { 1 } C$ 所成的角即为直线 $B C _ { 1 }$ 与 $D A _ { 1 }$ 所成的角,因为四边形 $B B _ { 1 } C _ { 1 } C$ 为正方形,则 $B _ { 1 } C \perp B C _ { 1 }$ ,故直线 $B C _ { 1 }$ 与 $D A _ { 1 }$ 所成的角为 $9 0 ^ { \circ }$ ,A 正确;

连接 $A _ { 1 } C$ ,因为 $A _ { 1 } B _ { 1 } \bot$ 平面 $B B _ { 1 } C _ { 1 } C$ $B C _ { 1 } \subset$ 平面 $B B _ { 1 } C _ { 1 } C$ ,则 $A _ { 1 } B _ { 1 } \bot B C _ { 1 }$ 因为 $B _ { 1 } C \bot B C _ { 1 } , A _ { 1 } B _ { 1 } \cap B _ { 1 } C = B _ { 1 }$ ,所以 $B C _ { 1 } \perp$ 平面 $A _ { \mathrm { { l } } } B _ { \mathrm { { l } } } C$ 又 $A _ { 1 } C \subset \mp \overline { { \mathbb { H } } } A _ { 1 } B _ { 1 } C$ ,所以 $B C _ { 1 } \bot C A _ { 1 }$ ,故B正确;连接 $A _ { 1 } C _ { 1 }$ ,设 $A _ { 1 } C _ { 1 } \cap B _ { 1 } D _ { 1 } = O$ ,连接BO,因为 $B B _ { 1 }$ ^平面 $A _ { 1 } B _ { 1 } C _ { 1 } D _ { 1 } , \ C _ { 1 } O \subset$ 平面 $A _ { 1 } B _ { 1 } C _ { 1 } D _ { 1 }$ ,则 $C _ { 1 } O \bot B _ { 1 } B$ 因为 $C _ { 1 } O \bot B _ { 1 } D _ { 1 } , B _ { 1 } D _ { 1 } \cap B _ { 1 } B = B _ { 1 }$ ,所以 $C _ { 1 } O \bot$ 平面 $B B _ { \mathrm { \scriptscriptstyle 1 } } D _ { \mathrm { \scriptscriptstyle 1 } } D$ 所以 $\angle C _ { 1 } B O$ 为直线 $B C _ { 1 }$ 与平面 $B B _ { 1 } D _ { 1 } D$ 所成的角,设正方体棱长为1,则 $C _ { 1 } O = \frac { \sqrt { 2 } } { 2 }$ $B C _ { 1 } = \sqrt { 2 }$ $\sin \angle C _ { 1 } B O = \frac { C _ { 1 } O } { B C _ { 1 } } = \frac { 1 } { 2 }$ 所以,直线 $B C _ { 1 }$ 与平面 $B B _ { 1 } D _ { 1 } D$ 所成的角为 $3 0 ^ { \circ }$ ,故C错误;因为 $C _ { 1 } C \perp$ 平面ABCD,所以 $\angle C _ { 1 } B C$ 为直线 $B C _ { 1 }$ 与平面ABCD所成的角,易得$\angle C _ { 1 } B C = 4 5 ^ { \circ }$ ,故D 正确.

故选:ABD

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