题目内容
【题目】如图,在正方体ABCD – A1B1C1D1中,点E,F,G分别是棱BC,A1B1,B1C1的中点.
(1)求异面直线EF与DG所成角的余弦值;
(2)设二面角A—BD—G的大小为θ,求 |cosθ| 的值.
【答案】(1) (2)
【解析】试题分析:(1)建立空间直角坐标系,进而通过计算即可得解;
(2)计算得平面DBG和平面ABD的法向量n1和n2,通过计算cos<n1,n2>即可得解.
试题解析:
如图,以{,, }为正交基底建立坐标系D—xyz.
设正方体的边长为2,则D(0,0,0),A(2,0,0),
B(2,2,0),E(1,2,0),F(2,1,2),G(1,2,2).
(1)因为=(2,1,2)-(1,2,0)=(1,-1,2),
= (1,2,2),
所以·=1×1+(-1)×2+2×2=3,
||==,||=3.
从而cos<,>===,
即向量与的夹角的余弦为,
从而异面直线EF与DG所成角的余弦值为.
(2)=(2,2,0),= (1,2,2).
设平面DBG的一个法向量为n1=(x,y,z ).
由题意,得
取x=2,可得y=-2,z=1.
所以n1=(2,-2,1).
又平面ABD的一个法向量n2==(0,0,2),
所以cos<n1,n2>===.
因此 |cosθ|=.
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