如图在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M是A1B1中点,求异面直线AM个BD所成角的余弦值

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/08 19:45:33

如图在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M是A1B1中点,求异面直线AM个BD所成角的余弦值
如图在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M是A1B1中点,求异面直线AM个BD所成角的余弦值

如图在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M是A1B1中点,求异面直线AM个BD所成角的余弦值
作B'C'中点N,BD中点O,连ON
则∠BON就是AM与BD所成角,设为α,连BN
设AB=1
则BO=√2/2,BN=ON=√5/2
cosα=(ON²+BO²-BN²)/(2ON·BO)=BO/(2ON)=√10/10

设正方体的棱长为1。取C1D1的中点N,作出平面ADNM,则AM∥DN,因此,∠NDB即为AM与BD所成的角。取B1C1的中点P,作出平面BDNP,则BD∥NP,由于Rt△DD1N≌Rt△BB1P,所以DN=BP。所以四边形BKNP是等腰梯形。在梯形中,作NE⊥BD,PF⊥BD,则在Rt△NED中,

DD1=1,D1N=1/2,则ND=√5/2.又DE=(BD-EF)/2=(√2-√2/2)/2=√2/4,所以cosNDB=(√2/4)/( √5/2)= √10/10.