如图所示,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为线段DD1,BD的中点.
(1)求三棱锥E-ADF的体积;
(2)求异面直线EF与BC所成的角.
网友回答
解:(1)∵正方体ABCD-A1B1C1D1棱长为2,E为线段DD1的中点.
∴DE⊥平面ADF,且DE=1为三棱锥E-ADF的高
∵F是BD的中点
∴△ADF的面积S=S△ABD=SABCD=1
因此,三棱锥E-ADF的体积为V=×S△ADF×DE=×1×1=
(2)连接BC1、BD1
∵EF是△BDD1的中位线,
∴EF∥BD1,可得∠CBD1(或其补角)就是异面直线EF与BC所成的角.
∵BC⊥平面C1D1DC,CD1?平面C1D1DC,
∴Rt△BCD1中,tan∠CBD1===
可得∠CBD1=arctan(锐角)
因此,异面直线EF与BC所成的角等于arctan.
解析分析:(1)由题意,可得DE=1为三棱锥E-ADF的高,再算出△ADF的面积S,结合锥体体积公式即可算出三棱锥E-ADF的体积;(2)连接BC1、BD1,根据异面直线所成角定义和三角形中位线定理,可得∠CBD1(或其补角)就是异面直线EF与BC所成的角.然后在Rt△BCD1中,算出∠CBD1的正切值,即可得到异面直线EF与BC所成的角等于arctan.
点评:本题在正方体中,求三棱锥的体积并求异面直线所成角,着重考查了异面直线及其所成的角及其求法、棱锥的体积公式等知识,属于基础题.