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3.已知长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=4,AA1=8,求异面直线A1B与C1D所成角的余弦值.

分析 画出图形,连接AB1,交A1B于O,从而找到∠AOB或其补角,便为异面直线A1B与C1D所成的角,根据已知的边长求出△AOB的三边长度,由余弦定理求出cos∠AOB即可.

解答 解:如图,连接AB1,设交AB1于O,则AB1∥C1D,∴∠AOB或其补角便是异面直线A1B与C1D所成的角;
AA1=8,AB=4;
∴$A{B}_{1}={A}_{1}B=\sqrt{64+16}=4\sqrt{5}$;
∴在△AOB中,$AO=BO=2\sqrt{5}$,AB=4;
∴由余弦定理得:cos$∠AOB=\frac{20+20-16}{2•2\sqrt{5}•2\sqrt{5}}=\frac{3}{5}$;
∴异面直线A1B与C1D所成角的余弦值为$\frac{3}{5}$.

点评 考查直角三角形边的关系,异面直线所成角的概念及其求法,余弦定理.

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