精英家教網(wǎng)如圖,在空間四邊形ABCD中,E,F(xiàn)分別是AB,CD的中點.
(1)若AB=BC=CD=AD=AC=BD=2a,求EF的長;
(2)若AD=BC=2a,EF=
3
a
,求異面直線AD與BC所成的角的余弦值.
分析:(1)如圖所示.連接EC,ED.利用△ABC是等邊三角形可得CE,同理可得ED,再利用等腰三角形的性質(zhì)和直角三角形的邊角關(guān)系即可得出.
(2)如圖所示,取AC的中點M,連接EM,F(xiàn)M.利用三角形的中位線定理可得EM
.
1
2
BC
FM
.
1
2
AD

因此∠EMF或其補角即為異面直線AD與BC所成的角,在△EFM中,利用余弦定理即可得出.
解答:解:(1)如圖所示.精英家教網(wǎng)
連接EC,ED.
∵AB=BC=AC=2a,
∴△ABC是等邊三角形.
又AE=EB,∴CE⊥AB.
∴CE=
3
a.
同理DE=
3
a.
在△CED中,∵CE=ED=
3
a,CF=FD=a,
EF=
CE2-CF2
=
2
a

(2)如圖所示,取AC的中點M,連接EM,F(xiàn)M.精英家教網(wǎng)
∵E,F(xiàn)分別是AB,CD的中點,
EM
.
1
2
BC
,FM
.
1
2
AD

∴∠EMF或其補角即為異面直線AD與BC所成的角,
又AD=BC=2a,
∴EM=FM=a.
在△EFM中,由余弦定理可得:cos∠EMF=
EM2+FM2-EF2
2EM•FM
=
a2×2-(
3
a)2
a2
=-
1
2

∴異面直線AD與BC所成的角的余弦值為
1
2
點評:本題考查了等邊三角形和等腰三角形的性質(zhì)和直角三角形的邊角關(guān)系、三角形的中位線定理、異面直線所成的角、余弦定理,屬于中檔題.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,在空間四邊形OABC中,M,G分別是BC,AM的中點,設(shè)
OA
=
a
,
OB
=
b
,
OC
=
c

(1)用基底{
a
 , 
b
 ,
c
}
表示向量
OG
;
(2)若|
a
|=|
b
|=|
c
|=
3
,且
a
b
、
c
夾角的余弦值均為
1
3
,
b
c
夾角為60°,求|
OG
|

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

如圖,在空間四邊形ABCD中,點E、H分別是邊AB、AD的中點,F(xiàn)、G分別是邊BC、CD上的點,且
CF
CB
=
CG
CD
=
2
3
,則(  )

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

如圖,在空間四邊形OABC中,已知E是線段BC的中點,G為AE的中點,若
OA
,
OB
OC
分別記為
a
,
b
c
,則用
a
,
b
,
c
表示
OG
的結(jié)果為
OG
=
1
2
a
+
1
4
b
+
1
4
c
1
2
a
+
1
4
b
+
1
4
c

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

如圖,在空間四邊形PABC中,PA⊥面ABC,AC⊥BC,若點A在PB、PC上的射影分別是E、F,求證:EF⊥PB.

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科目:高中數(shù)學 來源:2014屆江西省高二第四次月考文科數(shù)學試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖,在空間四邊形ABCD中,點E、H分別是邊AB、AD的中點,F(xiàn)、G分別是邊BC、CD上的點,且,則( 。

(A)EF與GH互相平行

(B)EF與GH異面

(C)EF與GH的交點M可能在直線AC上,也可能不在直線AC上

(D)EF與GH的交點M一定在直線AC上

 

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