解答题已知棱长为4的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为侧面AB1的中心,F为棱A

发布时间:2020-07-09 09:32:55

解答题已知棱长为4的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为侧面AB1的中心,F为棱A1D1的中点,试计算:
(1);
(2)求证EF⊥面AB1C;
(3)求ED1与面CD1所成角的余弦值.

网友回答

解:以AB,AD,AA1的方向为x轴,y轴,z轴方向建立空间直角坐标互AO为坐标原点,A,B,C,D,A1,B1,C1,D1,E,F的坐标分别为(0,0,0),(4,0,0),(4,4,0),(0,4,0),(0,0,4),(4,0,4),(4,4,4),(0,4,4),(2,0,2),(0,2,4)
(1)
(2)∵∴EF⊥AB1EF⊥B1C
从而EF⊥面AB1C
(3)面CD1的法向量可取,设ED1与面CD1所成的角为θ

故所求角的余弦值为.解析分析:以AB,AD,AA1的方向为x轴,y轴,z轴方向建立空间直角坐标(1)求出的坐标,利用向量数量积的坐标表示求出.(2)根据直线垂直的坐标表示,由题,可通过证明证明EF⊥面AB1C(3)ED1与面CD1所成角的正弦值 等于与平面CD1所成角的余弦值的绝对值,再利用同角三角函数基本关系式求解即可.点评:本题考查空间向量坐标表示空间直线和直线、直线和平面的位置关系,空间角的求解.利用空间向量坐标,降低了思维难度,等多的需要代数运算.要求具有良好的转化、计算的能力.
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