已知直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1=2,底面ABCD是直角梯形,∠A=90°,AB∥CD,AB=4,AD=2,DC=1,求异面直线BC1与DC所成的角的大小.(结果用反三角函数表示)

问题描述:

已知直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1=2,底面ABCD是直角梯形,∠A=90°,AB∥CD,AB=4,AD=2,DC=1,求异面直线BC1与DC所成的角的大小.(结果用反三角函数表示)

由题意AB∥CD,
∴∠C1BA是异面直线BC1与DC所成的角.
连接AC1与AC,在Rt△ADC中,可得AC=

5

又在Rt△ACC1中,可得AC1=3.
在梯形ABCD中,过C作CH∥AD交AB于H,
得∠CHB=90°,CH=2,HB=3,∴CB=
13

又在Rt△CBC1中,可得BC1=
17

在△ABC1中,cos∠C1BA=
3
17
17
,∴∠C1BA=arccos
3
17
17

异面直线BC1与DC所成角的大小为arccos
3
17
17

答案解析:先通过平移将两条异面直线平移到同一个起点B,得到的锐角或直角就是异面直线所成的角,在三角形中再利用余弦定理求出此角即可.
考试点:异面直线及其所成的角.
知识点:本小题主要考查异面直线所成的角,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力,属于基础题.