解答题如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是B1B、DC的中点.
(1)求三棱锥E-FCC1的体积.
(2)求异面直线D1F与A1E所成角的大小(结果用反三角函数值表示).
网友回答
解:(1)由=
因给出的多面体为正方体,
所以FC⊥平面ECC1,且FC=1,
又△ECC1的底CC1=2,高为E到CC1的距离等于2,
所以
==.
(2)如上图,取AB的中点为G,连接A1G,GE
由于A1G∥D1F,所以直线A1G与A1E所成的锐角或直角即为异面直线A1E与D1F所成的角.
在△A1GE中,,,
由余弦定理得,>0
所以
即异面直线A1E与D1F所成的角的大小为.解析分析:(1)根据给出的多面体是正方体,所以三角形ECC1的面积易求,且F点到面ECC1的高可求,把三棱锥E-FCC1的体积转化为三棱锥F-ECC1的体积,直接利用体积公式求解;(2)取AB的中点G,连接A1G,则∠EA1G即为两异面直线D1F与A1E所成角,在△A1GE中直接利用余弦定理即可求解.点评:本题考查空间点、线、面的位置关系及学生的空间想象能力、求异面直线角的能力.在立体几何中找平行线是解决问题的一个重要技巧,这个技巧就是通过三角形的中位线找平行线,如果试题的已知中涉及到多个中点,则找中点是出现平行线的关键技巧,此题是中档题.