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.
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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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