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【题目】在正方体中, 分别是的中点.

(1)求证:四边形是菱形;

(2)求异面直线所成角的大小 (结果用反三角函数值表示) .

【答案】(1)证明见解析;(2).

【解析】试题分析:(1)建立空间直角坐标系,如图所示:先证其是平行四边形,再根据空间向量模相等说明邻边相等即可;(2)可得利用空间向量夹角余弦公式可得结果.

试题解析:(1)设正方体的棱长为1,建立空间直角坐标系,如图所示:

, , ,

,

所以,即,故四边形是平行四边形

又因为,所以

故平行四边形是菱形

(2)因为

设异面直线所成的角的大小为

所以, 故异面直线所成的角的大小为.

【方法点晴】本题主要考查异面直线所成的角以及空间向量的应用,属于难题.求异面直线所成的角主要方法有两种:一是向量法,根据几何体的特殊性质建立空间直角坐标系后,分别求出两直线的方向向量,再利用空间向量夹角的余弦公式求解;二是传统法,利用平行四边形、三角形中位线等方法找出两直线成的角,再利用平面几何性质求解.

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2

3

4

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2.5

3

4

4.5


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