题目内容
【题目】如图,在棱长为1的正方体ABCD—A1B1C1D1中,E是BC的中点,
平面B1ED交A1D1于F。
(1)指出F在A1D1上的位置,并说明理由;
(2)求直线A1C与DE所成的角的余弦值;
【答案】(1)见解析(2)
【解析】
(1)以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,AA1为z轴,建立空间直角坐标系A﹣xyz,求出与,再根据向量平行建立等量关系,从而求出点F的位置;
(2)先分别求出直线A1C与B1F的向量坐标,求出向量与的夹角余弦值,再根据异面直线所成角的范围求出直线A1C与B1F所成角的余弦值即可.
(1)以A为原点建立空间直角坐标系A﹣xyz.
∵面ABCD∥面A1B1C1D1,面B1EDF∩面A1B1C1D1=B1F,
面B1EDF∩面ABCD=DE
∴B1F∥DE
又∵D(0,1,0),E(1,,0),B1(1,0,1)
设F(0,y,1),则=(﹣1,y,0),=(﹣1,,0)
∴即
∴
∴F为A1D1的中点
(2)A1(0,0,1),C(1,1,0),则
=(1,1,﹣1),
∴A1C与B1F所成角的余弦值为
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