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(2012•德阳三模)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(  )
分析: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.
解答:解: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=
1
2
AC=
2
2
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
π
3

故选D
点评:本题将正方形折叠,求所得锥体体积最大时异面直线所成的角,着重考查了线面垂直的性质和异面直线所成角求法等知识,属于中档题.
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2
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3
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21
7
21
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