题目内容

在三棱锥S-ABC中,∠SAB=∠SAC=∠ACB=90°,AC=2,BC=
13
,SB=
29

(1)求证:SC⊥BC;
(2)求SC与AB所成角的余弦值.
分析:解法一:建系,写出有关点的坐标,B,C,s,(1)要证SC⊥BC;只要证EF⊥面PAB,只要证)
SC
CB
=0即可;
(2)要求异面直线SC与AB所成的角的余弦值,只要求
SC
AB
所成角的余弦值即可;
解法二:综合法证明,(1)要证SC⊥BC,只要证AC⊥BC即可;
(2)要求SC与AB所成角的余弦值,通过平移找到SC与AB所成角,解三角形即可.
解答:解法一:如图,取A为原点,AB、AS分别为y、z轴建立空间直角坐标系,
∵AC=2,BC=
13
,SB=
29
,∴B(0,
17
,0)、S(0,0,2
3
)、C(2
13
17
4
17
,0),
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SC
=(2
13
17
4
17
,-2
3
),
CB
=(-2
13
17
13
17
,0).
(1)∵
SC
CB
=0,∴SC⊥BC.
(2)设SC与AB所成的角为α,
AB
=(0,
17
,0),
SC
AB
=4,|
SC
||
AB
|=4
17

∴cosα=
17
17
,即为所求.

解法二:(1)∵SA⊥面ABC,AC⊥BC,AC是斜线SC在平面ABC内的射影,∴SC⊥BC.
精英家教网(2)如图,过点C作CD∥AB,过点A作AD∥BC交CD于点D,
连接SD、SC,则∠SCD为异面直线SC与AB所成的角.
∵四边形ABCD是平行四边形,CD=
17
,SA=2
3
,SD=
SA2+AD2
=
12+13
=5,
∴在△SDC中,由余弦定理得cos∠SCD=
17
17
,即为所求.
点评:考查利用空间向量证明垂直和求夹角和距离问题,以及面面垂直的判定定理,体现 了转化的思想方法,l利用综合法求异面直线所成的角,关键是找出这个角,把空间角转化为平面角求解,体现了转化的思想,属中档题.
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