如图,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N分别是A1B1和BB1的中点,那么直线AM和CN所成角的余弦值为

作者&投稿:迟宝 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
如图,在棱长为1的正方体ABCD-A 1 B 1 C 1 D 1 中,M、N分别是A 1 B 1 和BB 1 的中点,那么直线AM与CN所~

C ∵M、N分别是A1B1、BB1的中点,而A1B1=BB1=1,∴B1M=B1N=1/2。∵B1E是MA平移所得,∴B1E∥MA、B1E=MA,∴AEB1M是平行四边形,∴AE=B1M=1/2,∴BE=AB-AE=1-1/2=1/2。∵B1F是NC平移所得,∴B1F∥NC、B1F=NC,∴CFB1N是平行四边形,∴FC=B1N=1/2。∵ABCD-AB1C1D1是正方体,∴ABCD是正方形,∴BE⊥BC,∴CE^2=BE^2+BC^2=(1/2)^2+1=5/4。∴FC⊥平面ABCD,∴FC⊥CE,∴EF=√(FC^2+CE^2)=√[(1/2)^2+5/4]=√6/2。容易求出:B1E=B1F=√[(1/2)^2+1]=√5/2。∴sin[(1/2)∠EB1F]=(1/2)EF/B1E=(1/2)×(√6/2)/(√5/2)=√6/(2√5)。∴cos∠EB1F=1-2{sin[(1/2)∠EB1F]}^2=1-2×6/(4×5)=2/5。∵B1E∥MA、B1F∥NC,∴∠EB1F=AM与CN所成的角。∴AM与CN所成角的余弦值是2/5。

解答:解:(1)连接ON,由ON∥AD知,AD与ON确定一个平面α.又O、C、M三点确定一个平面β(如图所示).∵三个平面α,β和ABCD两两相交,有三条交线OP、CM、DA,其中交线DA与交线CM不平行且共面.∴DA与CM必相交,记交点为Q,∴OQ是α与β的交线.连接OQ与AN交于P,与CM交于Q,故直线OPQ即为所求作的直线.(2)在Rt△APQ中,易知AQ=1,又易知△APQ∽△OPN,∴APPN=AQNO=2,AN=52,∴AP=53,∴PQ=AQ2+AP2=143.

题目与解法不一致!题目给出的正方体棱长为1,解法中却设为2。

现在以题目中叙述不依据给出答案:
∵M、N分别是A1B1、BB1的中点,而A1B1=BB1=1,∴B1M=B1N=1/2。
∵B1E是MA平移所得,∴B1E∥MA、B1E=MA,∴AEB1M是平行四边形,∴AE=B1M=1/2,
∴BE=AB-AE=1-1/2=1/2。
∵B1F是NC平移所得,∴B1F∥NC、B1F=NC,∴CFB1N是平行四边形,∴FC=B1N=1/2。
∵ABCD-AB1C1D1是正方体,∴ABCD是正方形,∴BE⊥BC,
∴CE^2=BE^2+BC^2=(1/2)^2+1=5/4。
∴FC⊥平面ABCD,∴FC⊥CE,∴EF=√(FC^2+CE^2)=√[(1/2)^2+5/4]=√6/2。

容易求出:B1E=B1F=√[(1/2)^2+1]=√5/2。
∴sin[(1/2)∠EB1F]=(1/2)EF/B1E=(1/2)×(√6/2)/(√5/2)=√6/(2√5)。
∴cos∠EB1F=1-2{sin[(1/2)∠EB1F]}^2=1-2×6/(4×5)=2/5。
∵B1E∥MA、B1F∥NC,∴∠EB1F=AM与CN所成的角。
∴AM与CN所成角的余弦值是2/5。

注:cos∠EB1F也可以由余弦定理求出。


(12分)如图,在棱长为1的正方体 中,(I)在侧棱 上是否存在一个点P,使得...
故∠AGO是AP与平面 所成的角. 在Rt△AOG中,tan AGO= ,即m= .所以,当PC= 时,直线AP与平面 所成的角的正切值为 . ………6分(Ⅱ)可以推测,点Q应当是A 1 C 1 的中点O 1 ,因为D 1 O 1 ⊥A 1 C 1 , 且 D 1 O 1 ⊥A 1 A ,所以 D 1 O 1 ⊥平...

如右图在棱长是1m的正方体的一个顶角锯下一个棱长3dm
原正方体的表面积为:1×1×6=6(平方分米),由于在顶点处1立方厘米的小正方体外露3个面,可知在棱角处去掉一个1立方厘米的小正方体,同时又露出了3个相同面,所以相当于表面积没有变化.表面积仍然是6平方分米.故选:C.

数学问题:(有图)在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,M为AB的中点,N为BB...
∴DA与CM必相交,记交点为Q.∴OQ是α与β的交线.连结OQ与AN交于P、与CM交于Q,故OPQ即为所求作的直线.(2)∵ON=BC\/2= AQ\/2,∴AP=2AN\/3=2根号(AB^2+BN^2)\/3 =(2\/3) ×(根号5\/2) =根号5\/3 .在Rt△PAQ中,PQ=根号(AP^2+AQ^2) =根号(5\/9+1)=根号14\/3 .

如图,棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N分别为AB、BC的中点.(1...
(1)当点P在DD1上移动时,都有MN∥平面A1C1P …(1分)证明如下:在正方体ABCD-A1B1C1D1中,AA1=CC1,AA1∥CC1∴四边形AA1C1C是平行四边形,∴AC∥A1C1由(1)知MN∥AC,∴MN∥A1C1又∵MN?面A1C1P,A1C1?平面A1C1P,∴MN∥平面A1C1P,…(4分)(2)设DP=t,以DA为x轴,...

在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E,F,G分别是DD1,BD,BB1的中点,
回答者: hz01063293 答案是对的。倒数第三行“CD1为 ”应该是“CD1为√2 ”图在下面

在棱长为1的正方体ABCD-A'B'C'D'中,点E,F,G分别是DD', BD,BB'的中点...
先画好图,标好点 (1)在正方体ABCD-A'B'C'D'中,AC与BD垂直,两线交与F点,DD'与面ABCD垂直,所以DD'与AC垂直,所以AC与面D'DBB'垂直,EF在平面内,所以EF垂直CF。(2)连接A'E,可以看出向量EA'=向量CG,用勾股定理算出AE',EF,A'F的长,再用余弦定理就可以求得角A'EF的余弦值...

数学问题:(有图)在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中
1、(1)连结CD1,B1C,B1D1,三线均为正方形的对角线,长√2,在平面B1CD1上作DF⊥B1C,三角形为正三角形,B1C=√2,DF=√3\/2*√2=√6\/2。(2)、连结DB1、B1C,AB1,AC,棱锥体积B1-ACD=S△ACD*BB1\/3=1\/6,棱锥体积D-AB1C= S△AB1C*h\/3,(h是D点至平面AB1C的距离),S...

在棱长为1的正四面体a-bcd中,平面α与棱AB,AD,CD,BC分别交于点E,F,G...
最小值为2.过程:把面ADC沿着AD翻折到与面ADB共面上来,此时C的位置为C1,G的位置为G1,再到面DBC沿着BC翻折到面ABC中,再反这个面沿着AB翻折到面ADB中来,(其实就是得到四面体的展开图),这样,EFGH的周长为图中线段的和,然后根据三角形的边长关系得到最小值为2.

在棱长为1的正方体内,有两球相外切,并且又分别与正方体内切。求两球半...
如果两球半径和为1,能满足题意,但这只是最小值,就是两球分别与对面相切,两球也相切。(摆放合理,每个球都能切三个面)两球半径和最大的情况,一定是两球球心都在体对角线上,且两球还与三个面相切。设两球半径分别是R,r。则:R+r+(R+r)\/√3=1 (这个式子是说,两小球相切,...

右图是由棱长为1厘米的正方形拼成的图形,它的表面积是多少体积是多少...
每个小正方体的体积=1×1×1=1(立方厘米)它的体积=5个小正方体的体积之和=1×5=5(立方厘米)每个正方体有6个面积相等的底面,每个底面的面积=1×1=1(平方厘米)5个小正方体共有6×5=30个底面拼成这个图形时,被遮住了10个底面所以它的表面积=1×(30-10)=1×20=20(平方厘米)

抚顺县13245001348: 如图,在棱长为1的正方体ABCD - A1B1C1D1中.(1)求证:AC⊥平面B1BDD1;(2)求三棱锥B - ACB1体积. -
冶券赛金:[答案] (1)证明:∵DD1⊥面ABCD∴AC⊥DD1(2分) 又∵BD⊥AC,(3分) 且DD1,BD是平面B1BD1D上的两条相交直线(5分) ∴AC⊥平面B1BDD1(6分) (2)VB−ACB1=VB1−ABC= 1 3•S△ABC•BB1= 1 3* 1 2•AB•BC= 1 6(12分) (其他解法酌情...

抚顺县13245001348: 如图,在棱长为1的正方体ABCD - A1B1C1D1中,(1)求证:A1B1//平面AB1C (2)求证:AC垂直平面B1BDD1 -
冶券赛金:[答案]连接B1D1交A1C1于O,再连接BO,那么BO垂直于A1C1,﹤BB1O就是B1B与平面A1C1B所成的夹角. 设正方体的棱长为a,A1C1=A1B=C1B=根号2*a;(用√2表示根号2) 那么:B1O=√2/2a, 所以:tan﹤BB1O=√2/2a÷a =√2/2

抚顺县13245001348: 如图,在棱长为1的正方体ABCD - A1B1C1D1中.(Ⅰ)求证:B1D⊥平面A1C1B;(Ⅱ)求三棱锥B1 - A1C1B的体积;(Ⅲ)求异面直线BC1与AA1所成的角的大... -
冶券赛金:[答案] (Ⅰ)证明:如图,连BD、B1D1,∵A1B1C1D1是正方形,∴A1C1⊥B1D1,(2分)又∵BB1⊥底面A1B1C1D1,A1C1底面A1B1C1D1,∴A1C1⊥BB1,∴A1C1⊥平面BB1D1D,(4分)∴B1D⊥A1C1,同理可证:B1D⊥BC1,且A1C1∩BC1=C1...

抚顺县13245001348: 如图,在棱长为1的正方体ABCD - A1B1C1D1中,M为AB的中点,N为BB1的中点,O为平面BCC1B1的中心.(1)过O作一直线与AN交于P,与CM交于Q(... -
冶券赛金:[答案] (1)连接ON,由ON∥AD知,AD与ON确定一个平面α.又O、C、M三点确定一个平面β(如图所示). ∵三个平面α,β和ABCD两两相交, 有三条交线OP、CM、DA,其中交线DA与交线CM不平行且共面. ∴DA与CM必相交,记交点为Q,∴OQ是α与β的...

抚顺县13245001348: 如图,在棱长为1的正方体ABCD - A1B1C1D1中,点E、F、G分别是DD1,BD,BB1的中点.(1)求证:EF⊥CF;(2)求EF与CG所成角的余弦值;(3)求CE的长. -
冶券赛金:[答案] (1)证明:在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,∵F是BD的中点 ∴CF⊥BD,D1D⊥CF ∵BD∩D1D=D ∴CF⊥平面BDD1B1, ∵点E、F分别是DD1,BD的中点. ∴EF⊂平面BDD1B1, ∴EF⊥CF; (2)取B1D1的中点M,连接GM,CM,B1D. 在平面BB...

抚顺县13245001348: 如图,在棱长为1的正方体 ABCD - A 1 B 1 C 1 D 1 中,点 E 是棱 AB 上的动点.(1)求证: DA 1 ⊥ ED 1 ;(2)若直线 DA 1 与平面 CED 1 成角为45 o ,求 ... -
冶券赛金:[答案] (1)证明过程详见解析(2);(3)点E到直线D1C距离的最大值为,此时点E在A点处.

抚顺县13245001348: 如图,在棱长为1的正方体ABCD - A1B1C1D1中,E、F分别是棱AA1、CC1的中点.(1)求点E到面对角线BD的距离;(2)求证:四边形BED1F是菱形. -
冶券赛金:[答案] (1)连结AC与BD交于O点,连EO,则BD⊥AO ∵EA⊥平面ABCD,∴EO在平面ABCD上的射影为AO 结合BD⊥AO,得EO⊥BD ∴点E到面对角线BD的距离即为EO的长…(3分) 在Rt△EAO中,EA= 1 2,∠EAO=90°,AO= 2 2, ∴EO= EA2+AO2= 3 2 即...

抚顺县13245001348: 如图,在棱长为1的正方体ABCD - A1B1C1D1中,点D到平面ACD1的距离3333. -
冶券赛金:[答案] 依题意知DD1⊥平面ADC, 则VD1-ADC= 1 3•DD1•S△ADC= 1 3*1* 1 2*1*1= 1 6, AD1= 1+1= 2,AC= 1+1= 2,CD1= 1+... ":{id:"6c24075d165dfa2fbb391118d9818d22",title:"如图,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点D到平面ACD...

抚顺县13245001348: 如图,在棱长为1的正方体ABCD - A 1 B 1 C 1 D 1 中,点E是棱BC的中点,点F是棱CD的中点. (1)求证D 1 E⊥平面AB 1 F; (2)求二面角C 1 - EF - A的大小... -
冶券赛金:[答案] (1)连结A 1 B,则D 1 E在侧面ABB 1 A 1 上的射影是A 1 B,又∵A 1 B⊥AB 1 ,∴D 1 E⊥AB 1 , 连结DE,∵D 1 E在底面ABCD上的射影是DE,E,F均为中点, ∴DE⊥AF,∴D 1 E⊥AF ∴D 1 E⊥平面AB 1 F...

抚顺县13245001348: 如图,在棱长为1的正方体ABCD - A1B1C1D1中,E是棱BC上的一点,则三棱锥D1 - B1C1E的体积等于() -
冶券赛金:[选项] A. 1 3 B. 5 12 C. 3 6 D. 1 6

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