题目内容

已知命题:平面上一矩形ABCD的对角线AC与边AB和AD所成角分别为α﹑β,则cos2α+cos2β=1.若把它推广到空间长方体ABCD-A1B1C1D1中,对角线A1C与平面A1B、A1C1、A1D所成的角分别为α、β、γ,则
sin2α+sin2β+sin2γ=1
sin2α+sin2β+sin2γ=1
分析:由在长方形中,设一条对角线与其一顶点出发的两条边所成的角分别是α,β,则有cos2α+cos2β=1,我们根据平面性质可以类比推断出空间性质,我们易得答案.
解答:解:有如下命题:长方体ABCD-A1B1C1D1中,对角线A1C与平面A1B、A1C1、A1D所成的角分别为α、β、γ,则 sin2α+sin2β+sin2γ=1…(4分)
证明:如图,对角线A1C与平面A1B所成的角为∠CA1B=α,
在直角三角形CA1B中,
sinα=
BC
A 1C

同理:sinβ=
CC 1
A 1C
sinγ=
CD
A 1C
…(10分)
sin2α+sin2β+sin2γ=
BC2+CC 12+CD′2
A 1C2
=
A 1C2
A 1C2
=1
…(13分).
故答案为:sin2α+sin2β+sin2γ=1.
点评:本题考查的知识点是类比推理,在由平面图形的性质向空间物体的性质进行类比时,常用的思路有:由平面图形中点的性质类比推理出空间里的线的性质,由平面图形中线的性质类比推理出空间中面的性质,由平面图形中面的性质类比推理出空间中体的性质,或是将平面中的两维性质,类比推断到空间中的三维性质.
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