题目内容

16.正四面体ABCD中,E、F分别为边AB、BD的中点,则异面直线AF、CE所成角的余弦值为$\frac{1}{6}$.

分析 画出立体图形,根据中点找平行线,把所求的异面直线角转化为一个三角形的内角来计算.

解答 解:如图,连接CF,取BF的中点M,连接CM,EM,
则ME∥AF,故∠CEM即为所求的异面直线角.
设这个正四面体的棱长为2,
在△ABD中,AF=$\sqrt{3}$=CE=CF,EM=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,CM=$\frac{\sqrt{13}}{2}$.
∴cos∠CEM=$\frac{\frac{3}{4}+3-\frac{13}{4}}{2×\frac{\sqrt{3}}{2}×\sqrt{3}}$=$\frac{1}{6}$.
故答案为$\frac{1}{6}$.

点评 本题考查空间点、线、面的位置关系及学生的空间想象能力、求异面直线角的能力.在立体几何中找平行线是解决问题的一个重要技巧,这个技巧就是通过三角形的中位线找平行线,如果试题的已知中涉及到多个中点,则找中点是出现平行线的关键技巧.

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