如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是CC1、AA1的中点.AA1=2.(1)求异面直线AE与BF所成角的余弦值;(2)求点F到平面ABC1D1的距

发布时间:2020-08-04 14:24:23

如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是CC1、AA1的中点.AA1=2.
(1)求异面直线AE与BF所成角的余弦值;
(2)求点F到平面ABC1D1的距离.

网友回答

解:(1)以A为坐标原点,以AB,AD,AA1分别为x,y,z轴的正方向建立空间坐标系
∵AA1=2,E、F分别是CC1、AA1的中点.
∴A(0,0,0),B(2,0,0),E(2,2,1),F(0,0,1)
∴=(2,2,1),=(-2,0,1)
∴异面直线AE与BF所成角θ有
cosθ==
即异面直线AE与BF所成角的余弦值为
(2)由正方体的几何特征易得=(0,-1,1)是平面ABC1D1的法向量
则=,
即点F到平面ABC1D1的距离为

解析分析:(1)以A为坐标原点,以AB,AD,AA1分别为x,y,z轴的正方向建立空间坐标系,结合AA1=2我们易求出异面直线AE与BF的方向向量,代入向量夹角公式,即可得到异面直线AE与BF所成角的余弦值;(2)结合正方体的几何特征,我们求出平面ABC1D1的法向量为,代入点到平面距离公式,即可得到点F到平面ABC1D1的距离.

点评:本题考查的知识点是点到平面的距离,异面直线及其所成的角,其中(1)的关键是建立空间直角坐标系,将异面直线夹角问题转化为向量夹角问题,(2)的关键是熟练掌握点到平面之间的距离公式.
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