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将正方形ABCD沿对角线AC折起,当三棱锥B-ACD体积最大时,直线AD与BC所...

将正方形ABCD沿对角线AC折起,当三棱锥B-ACD体积最大时,直线AD与BC所成角为( )
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将正方形ABCD沿对角线AC折起,可得当三棱锥B-ACD体积最大时,BO⊥平面ADC.设B'是B折叠前的位置,连接B'B,可得 ∠BCB'就是直线AD与BC所成角,算出△BB'C的各边长,得△BB'C是等边三角形,从而得出直线AD与BC所成角的大小. 【解析】 设O是正方形对角线AC、BD的交点,将正方形ABCD沿对角线AC折起, 可得当BO⊥平面ADC时,点B到平面ACD的距离等于BO, 而当BO与平面ADC不垂直时,点B到平面ACD的距离为d,且d<BO 由此可得当三棱锥B-ACD体积最大时,BO⊥平面ADC. 设B'是B折叠前的位置,连接B'B, ∵AD∥B'C,∴∠BCB'就是直线AD与BC所成角 设正方形ABCD的边长为a ∵BO⊥平面ADC,OB'⊂平面ACD ∴BO⊥OB', ∵BO'=BO=AC=a, ∴BB'=BC=B'C=a,得△BB'C是等边三角形,∠BCB'=60° 所以直线AD与BC所成角为, 故选D
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