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如右下图,在长方体ABCD—A 1 B 1 C 1 D 1 中,已知AB=" 4," AD ="3," AA 1 = 2

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/27 16:46:54
如右下图,在长方体ABCD—A 1 B 1 C 1 D 1 中,已知AB=" 4," AD ="3," AA 1 = 2。 E、F分别是线段AB、BC上的点,且EB= FB=1.
(1) 求二面角C—DE—C 1 的余弦值;
(2) 求直线EC 1 与FD 1 所成的余弦值.
(I)(法一)矩形ABCD中过C作CH DE于H,连结C 1 H
CC 1 面ABCD,CH为C 1 H在面ABCD上的射影
C 1 H DE   C 1 HC为二面角C—DE—C 1 的平面角
矩形ABCD中得 EDC= DCH中得CH=
又CC 1 =2,
C 1 HC中,
C 1 HC
二面角C—DE—C 1 的余弦值为              7分
(2)以D为原点, 分别为x轴,y轴,z轴的正向建立空间直角坐标系,则有A(3,0,0)、D 1 (0,0,2)、B(3,4,0),E(3,3,0)、F(2,4,0)、C 1 (0,4,2)
设EC 1 与FD 1 所成角为β,则
   
故EC 1 与FD 1 所成角的余弦值为           14分
(法二)(1)以D为原点, 分别为x轴,y轴,z轴的正向建立空间直角坐标系,则有A(3,0,0)、D 1 (0,0,2)、B(3,4,0),E(3,3,0)、F(2,4,0)、C 1 (0,4,2)
于是,
设向量 与平面C 1 DE垂直,则有

,则          
又面CDE的法向量为
                     7分
由图,二面角C—DE—C 1 为锐角,故二面角C—DE—C 1 的余弦值为     8分
(II)设EC 1 与FD 1 所成角为β,则
 
故EC 1 与FD 1 所成角的余弦值为                                14分