1. 将空间几何体的对角线用基底向量表示
在平行六面体 ABCD−A′B′C′D′ 中,由空间向量的加法法则(平行六面体法则)可得:
AC′=AB+AD+AA′
2. 计算基底向量的平方及两两数量积
已知 AB=4,AD=3,AA′=5,且 ∠BAD=90∘,∠BAA′=∠DAA′=60∘。
我们可以计算出:
- AB2=42=16
- AD2=32=9
- AA′2=52=25
以及它们两两之间的数量积:
- AB⋅AD=4×3×cos90∘=0
- AB⋅AA′=4×5×cos60∘=10
- AD⋅AA′=3×5×cos60∘=215
3. 求出对角线向量的模长并确定选项
利用向量模平方公式展开可得:
∣AC′∣2=(AB+AD+AA′)2
=AB2+AD2+AA′2+2AB⋅AD+2AB⋅AA′+2AD⋅AA′
代入各计算值:
∣AC′∣2=16+9+25+2(0)+2(10)+2(215)
=50+0+20+15=85
因此,AC′=∣AC′∣=85。
故选 D。