解答题在长方体ABCD-A1B1C1D1中(如图),AD=AA1=1,AB=3,点E是棱AB上的点,当AE=2EB时,求异面直线AD1与EC所成角的大小,并求此时点C到平面D1DE的距离.
网友回答
解:(解法一):(如图)以DA为x轴,以DC为y轴,以DD1为z轴,建立空间直角坐标系.
∵AB=3,AE=2EB,
∴EB=1,AE=2,
则E(1,2,0),A(1,0,0),D(0,0,0),D1(0,0,1),C(0,3,0),---(2分)
,,
设与的夹角为θ,
则,
∴,…..(5分)
从而异面直线AD1与EC所成角的大小为.…..(6分)
设点C到平面DED1的距离为h,
,(8分).
,(10分)
由,
得,
∴.….(12分)
(解法二)作AE'∥CE交CD于E',
则∠D1AE′的大小即为异面直线AD1与EC所成角的大小.(2分)
∵AB=3,AE=2EB,
∴EB=1,
∴DE′=1,
因为AD=DD1=1,
所以,(4分)
而,
所以△AD1E'为正三角形,
,
从而异面直线AD1与EC所成角的大小为.(6分)
设点C到平面DED1的距离为h,
,(8分).
,(10分)
由
得,
∴.(12分)解析分析:(解法一):以DA为x轴,以DC为y轴,以DD1为z轴,建立空间直角坐标系则E(1,2,0),A(1,0,0),D(0,0,0),D1(0,0,1),C(0,3,0),由向量法能求出异面直线AD1与EC所成角的大小.设点C到平面DED1的距离为h,,,由,能求出点C到平面D1DE的距离.(解法二)作AE'∥CE交CD于E',则∠D1AE′的大小即为异面直线AD1与EC所成角的大小.由AB=3,AE=2EB,知EB=1,DE′=1,因为AD=DD1=1,所以,,所以△AD1E'为正三角形,由此能求出异面直线AD1与EC所成角的大小.设点C到平面DED1的距离为h,,,由,能求出点C到平面D1DE的距离.点评:本题考查点、线、面间距离的计算,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.