已知长方体ABCD-A1B1C1D1中，M、N分别是BB1和BC的中点，AB=4，AD=2，B1D与平面ABCD所成角的大小为60°，求异面直线B1D与MN所成角的大小（结果用反三角函数值表示）．
问题描述：
已知长方体ABCD-A1B1C1D1中，M、N分别是BB1和BC的中点，AB=4，AD=2，B1D与平面ABCD所成角的大小为60°，求异面直线B1D与MN所成角的大小（结果用反三角函数值表示）．
答
连接B1C，由M、N分别是BB1和BC的中点，得B1C∥MN，
∴∠DB1C就是异面直线B1D与MN所成的角、
连接BD，在Rt△ABD中，可得BD=2
，又BB1⊥平面ABCD，∠B1DB是B1D与平面ABCD所成的角，∴∠B1DB=60°、
5
在Rt△B1BD中，B1B=BDtan60°=2
，
15
又DC⊥平面BB1C1C，∴DC⊥B1C，
在Rt△DB1C中，tan∠DB1C=
＝DC
B1C
＝DC
BC2+B
B
21
，1 2
∴∠DB1C=arctan
、1 2
即异面直线B1D与MN所成角的大小为arctan
、1 2