如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是棱AA1,BB1的中点,求异面直线A1F与D1E所成角的余弦值.

羽翼o 1年前 已收到2个回答 举报

冰雪玉兔 幼苗

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解题思路:连接A1C1、C1F、EF,利用正方体的性质证出四边形C1D1FE是平行四边形,可得D1E∥C1F,所以∠A1FC1(或其补角)是异面直线A1F与D1E所成角.再正方体棱长为2,在△A1FC1中,算出A1F、C1F、A1C1的长度,利用余弦定理算出cos∠A1FC1的值,即可得到异面直线A1F与D1E所成角的余弦值.

证明:连接A1C1、C1F、EF,
∵正方形AA1B1B中,E,F分别是棱AA1,BB1的中点,
∴A1B1∥EF且A1B1=EF
∵A1B1∥C1D1且A1B1=C1D1
∴EF∥C1D1且EF=C1D1,可得四边形C1D1FE是平行四边形
因此,D1E∥C1F,
∴∠A1FC1(或其补角)就是异面直线A1F与D1E所成角
设正方体棱长为2,则△A1FC1中,A1F=C1F=
5,A1C1=2
2
由余弦之理,得cos∠A1FC1=
5+5−8


5=[1/5]>0
∴∠A1FC1是锐角,可得异面直线A1F与D1E所成角的余弦值为[1/5].

点评:
本题考点: 异面直线及其所成的角.

考点点评: 本题在正方体中求异面直线所成的角,着重考查了正方体的性质和异面直线所成角的定义及求法等知识,属于基础题.

1年前

3

奕龙谷乖宝宝小q 幼苗

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连接C1F,由已知条件可知C1F∥D1E
异面直线A1F和D1E所成角,
即角A1FC1
设正方体ABCD—A1B1C1D1棱长2,
则A1F=C1F=√5、A1C1=2√2
A1C1²=A1F²+C1F²-2A1F*C1Fcos角A1FC1
8=5+5-10cos角A1FC1
cos角A1FC1=1/5
所以异面直线A1F和D1E所成角的余弦值1/5

1年前

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