如图,四边形ABCD是边长为1的正方形,MD⊥平面ABCD,NB⊥平面ABCD,且MD=NB=1,E为BC的中点.(Ⅰ)求异面直线NE与AM所成角的余弦值;(Ⅱ)在线

发布时间:2020-08-01 06:09:13

如图,四边形ABCD是边长为1的正方形,MD⊥平面ABCD,NB⊥平面ABCD,且MD=NB=1,E为BC的中点.
(Ⅰ)求异面直线NE与AM所成角的余弦值;
(Ⅱ)在线段AN上是否存在点S,使得ES⊥平面AMN?若存在,求线段AS的长;若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(Ⅰ)如图,以D为坐标原点,建立空间直角坐标D-xyz,
依题意,得D(0,0,0),A(1,0,0),M(0,0,1),C(0,1,0),
B(1,1,0),.
∴,
∵,
所以异面直线NE与AM所成角的余弦值为-
(Ⅱ)假设在线段AN上存在点S,使得ES⊥平面AMN.
∵=(0,1,1),设=?λ=(0,λ,λ),,
∴.
由ES⊥平面AMN,得,即,,
此时? 经检验,当时,ES⊥平面AMN.
故线段AN上存在点S,使得ES⊥平面AMN,此时.

解析分析:(Ⅰ)如图,建立空间直角坐标D-xyz,求出两条异面直线上的两个向量的坐标,求出这两个向量 ?所成的角的余弦值,再取绝对值,即得异面直线NE与AM所成角的余弦值.(Ⅱ)假设在线段AN上存在点S,使得ES⊥平面AMN.设=?λ,则? .由ES⊥平面AMN,得,求得 ,.

点评:本题考查异面直线所成的角的定义和求法,证明线面垂直的方法,求平面的法向量的坐标是解题的关键.
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