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试题详情及答案解析
(本小题满分13分)已知是边长为1的正方体,求:

(Ⅰ)直线与平面所成角的正切值;
(Ⅱ)二面角的大小.
答案:(Ⅰ);(Ⅱ)60°
试题分析:(Ⅰ)先根据其为正方体得到∠C1AB1就是AC1与平面AA1B1B所成的角;然后在RT△C1AB1中求其正切即可;
(Ⅱ)先过B1作B1E⊥BC1于E,过E作EF⊥AC1于F,连接B1F;根据AB⊥平面B1C1CB推得B1E⇒AC1;进而得到∠B1FE是二面角B﹣AC1﹣B1的平面角;然后通过求三角形的边长得到二面角B﹣AC1﹣B1的大小即可.
试题解析:(Ⅰ)连接AB1,∵ABCD﹣A1B1C1D1是正方体
∴B1C1⊥平面ABB1A1,AB1是AC1在平面AA1B1B上的射影
∴∠C1AB1就是AC1与平面AA1B1B所成的角
在RT△C1AB1中,tan∠C1AB1=
∴直线AC1与平面AA1B1B所成的角的正切值为.
(Ⅱ)过B1作B1E⊥BC1于E,过E作EF⊥AC1于F,连接B1F;
∵AB⊥平面B1C1CB,⇒AB⊥B1E⇒B1E⇒平面ABC1⇒B1E⇒AC1
∴∠B1FE是二面角B﹣AC1﹣B1的平面角
在RT△BB1C1中,B1E=C1E=BC1=
在RT△ABC1中,sin∠BC1A=
∴EF=C1E•sin∠BC1A=
∴tan∠B1FE=
∴∠B1FE=60°,即二面角B﹣AC1﹣B1的大小为60°.

考点:线面角以及二面角的平面角及其求法.