如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是棱DD1的中点.(1)求直线BE和直线CD所成角的余弦值;(2)在棱C1D1上是否存在一点F,使B1F∥平面A1BE?证明你的结论.-高二数学

题目简介

如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是棱DD1的中点.(1)求直线BE和直线CD所成角的余弦值;(2)在棱C1D1上是否存在一点F,使B1F∥平面A1BE?证明你的结论.-高二数学

题目详情

如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是棱DD1的中点.
(1)求直线BE和直线CD所成角的余弦值;
(2)在棱C1D1上是否存在一点F,使B1F平面A1BE?证明你的结论.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,由于ABCD,
故∠ABE(或其补角)即为直线BE和直线CD所成角.
设正方体的棱长为1,则由E是棱DD1的中点,可得AB=1,BE=
BD2+DE2
=class="stub"3
2

在Rt△ABE中,由余弦定理求得cos∠ABE=class="stub"AB
AE
=class="stub"2
3

(II)设AB1∩A1B=O,取C1D1中点F,连接OE、EB、B1F.根据三角形中位线定理,得EFC1D且EF=class="stub"1
2
C1D,平行四边形AB1C1D中,有B1OC1D且B1O=class="stub"1
2
C1D,
∴EFB1O且EF=B1O,四边形B1OEF为平行四边形,B1FOE,又B1F⊄平面A1BE,OE⊂平面A1BE,
∴B1F平面A1BE,
即存在C1D1中点F,使B1F平面A1BE.

更多内容推荐