如图,在五面体ABCDEF中,FA⊥平面ABCD,AD∥BC∥FE,AB⊥AD,M为EC的中点,AF=AB=BC=FE=AD=1.(1)求异面直线BF与DE所成的角的

发布时间:2020-07-31 22:56:04

如图,在五面体ABCDEF中,FA⊥平面ABCD,AD∥BC∥FE,AB⊥AD,M为EC的中点,AF=AB=BC=FE=AD=1.
(1)求异面直线BF与DE所成的角的大小;
(2)求二面角A-CD-E的余弦值.

网友回答

解:(1)由题设知,BF∥CE,
所以∠CED(或其补角)为异面直线BF与DE所成的角.
设P为AD的中点,连接EP,PC.
因为FE=∥AP,所以FA=∥EP,同理AB=∥PC.
又FA⊥平面ABCD,所以EP⊥平面ABCD.
而PC,AD都在平面ABCD内,
故EP⊥PC,EP⊥AD.由AB⊥AD,可得PC⊥AD设FA=a,
则EP=PC=PD=a,CD=DE=EC=a,故∠CED=60°.
所以异面直线BF与DE所成的角的大小为60°.
(2)取CD的中点Q,连接PQ,EQ
由PC=PD,CE=DE
∴PQ⊥CD,EQ⊥CD
∴∠EQP为二面角A-CD-E的平面角,
由ED=CD=a,在等边△ECD中EQ=a
在等腰Rt△CPD中,PQ=a
在Rt△EPQ中,cos∠EQP=.
故二面角A-CD-E的余弦值为.
解析分析:(1)先将BF平移到CE,则∠CED(或其补角)为异面直线BF与DE所成的角,在三角形CED中求出此角即可;(2)设Q为CD的中点,连接PQ,EQ,易证∠EQP为二面角A-CD-E的平面角,在直角三角形EQP中求出此角即可

点评:本小题考查线线垂直、二面角等基础知识,考查用空间向量解决立体几何问题的方法,考查空间想像能力、运算能力和推理论证能力.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!