题目内容
如图,在 Rt△AOB中,
,斜边AB=4,D是AB的中点.现将 Rt△AOB以直角边AO为轴旋转一周得到一个圆锥体,点C为圆锥体底面圆周上的一点,且∠BOC=90°.
(1)求该圆锥体的体积;
(2)求异面直线AO与CD所成角的大小.
解:(1)∵在 Rt△AOB中,
,斜边AB=4,
∴OC=2,AO=2
,
该圆锥体的体积
=
.
(2)解法一、设OB中点为E,连接CE、DE,
则设异面直线AO与CD所成角即为∠CDE.
由DE∥AO,所以DE⊥底面COB,
于是DE⊥CE.
又
,
,
∴
.
即异面直线AO与CD所成角的大小为
.
解法二:以OC为x轴,OB为y轴,OA为z轴,建立空间直角坐标系,
则O(0,0,0),
,C(2,0,0),
,
∴
,
,
设异面直线AO与CD所成角为θ,
则
.
∴异面直线AO与CD所成角的大小为
.
分析:(1)在 Rt△AOB中,
,斜边AB=4,所以OC=2,AO=2
,该圆锥体的体积
=
.
(2)解法一、设OB中点为E,连接CE、DE,则设异面直线AO与CD所成角即为∠CDE.由DE∥AO,所以DE⊥底面COB,于是DE⊥CE.又
,
.由此能求出异面直线AO与CD所成角的大小.
解法二:以OC为x轴,OB为y轴,OA为z轴,建立空间直角坐标系,则
,
,设异面直线AO与CD所成角为θ,则
.由此能求出异面直线AO与CD所成角的大小.
点评:本题考查圆锥体的体积和两条异面直线所成角的大小的求法,解题时要认真审题,合理地建立空间直角坐标系,利用向量法求解两条异面直线所成角的大小.
∴OC=2,AO=2
该圆锥体的体积
(2)解法一、设OB中点为E,连接CE、DE,
则设异面直线AO与CD所成角即为∠CDE.
由DE∥AO,所以DE⊥底面COB,
于是DE⊥CE.
又
∴
即异面直线AO与CD所成角的大小为
解法二:以OC为x轴,OB为y轴,OA为z轴,建立空间直角坐标系,
则O(0,0,0),
∴
设异面直线AO与CD所成角为θ,
则
∴异面直线AO与CD所成角的大小为
分析:(1)在 Rt△AOB中,
(2)解法一、设OB中点为E,连接CE、DE,则设异面直线AO与CD所成角即为∠CDE.由DE∥AO,所以DE⊥底面COB,于是DE⊥CE.又
解法二:以OC为x轴,OB为y轴,OA为z轴,建立空间直角坐标系,则
点评:本题考查圆锥体的体积和两条异面直线所成角的大小的求法,解题时要认真审题,合理地建立空间直角坐标系,利用向量法求解两条异面直线所成角的大小.
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