如图所示,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,AB=2,AF=1,M是线段EF的中点.(1)证明:CM∥平面DFB(2)求异面直线AM与DE所成的角的余弦值.-高二数学

题目简介

如图所示,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,AB=2,AF=1,M是线段EF的中点.(1)证明:CM∥平面DFB(2)求异面直线AM与DE所成的角的余弦值.-高二数学

题目详情

如图所示,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,AB=
2
,AF=1
,M是线段EF的中点.
(1)证明:CM平面DFB
(2)求异面直线AM与DE所成的角的余弦值.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)设正方形的对角线AC和BD相交于点O,∵M为的中点,ACEF为矩形,故MF和CO平行且相等,
故四边形COFM为平行四边形,故CMOF,
而OF⊂平面DFB,CM不在平面DFB内,∴CM平面DFB.
(2)以点C为原点,CD为x轴,CB为y轴,CE为z轴,建立空间直角坐标系,则点C(0,0),点A(
2
2
,0),点E(0,0,1),
点D(
2
,0,0),点M(
2
2
2
2
,1),
AM
=(-
2
2
,-
2
2
,1),
DE
=(-
2
,0,1),|
AM
|=
2
,|
DE
|=
3
AM
DE
=1+0+1=2.
AM
DE
的夹角为θ,cosθ=
AM
DE
|AM
|•|
DE
|
=class="stub"2
2
3
=
6
3
,故异面直线AM与DE所成的角的余弦值为
6
3

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