平面 $\alpha$ 与长方体的六个面所成的角分别为 $\theta_i$($i=1,2,3, \cdots, 6$),则 $\displaystyle\sum_{i=1}^6 \sin ^2 \theta_i$ 的值为( )
A.$2$
B.$3$
C.$4$
D.$6$
答案 C.
解析 设平面 $\alpha$ 的单位法向量为 $(a,b,c)$,其中 $a^2+b^2+c^2=1$,长方体从某个顶点出发的三个面的法向量分别为 $(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1)$,则有\[\displaystyle\sum_{i=1}^6 \sin ^2 \theta_i=6-\sum_{i=1}^6 \cos ^2 \theta_i=6-2\sum_{\rm cyc}a^2=4.\]