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如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=3,E为DC边的中点,沿AE将AD折起,使二面角D-AE-B为60°,则异面直线BC与AD所成的角余弦值为(  )
A、
7
13
B、
3
3
C、
2
3
D、
6
13
考点:异面直线及其所成的角
专题:
分析:如图所示,求出DG、AG、FH、DG、HF、HE的值,根据
AD
BC
=(
AG
+
GD
)•(
FH
+
HE
),利用两个向量的数量积的定义,求出异面直线BC与AD所成的角余弦值.
解答: 解:如图所示:取AB的中点F,连接EF,则EF平行且等于BC.
作DG⊥AE,G为垂足,G∈AE,则DG=
DA•DE
AE
=
6
13

AG=
AD2-DG2
=
9
13
AD
=
AG
+
GD

作FH⊥AE,H为垂足,H∈AE,则FH=
FE•FA
AE
=
6
13

EH=
EF2-FH2
=
9
13
BC
=
FE
=
FH
+
HE

AD
BC
=(
AG
+
GD
)•(
FH
+
HE
)=
AG
FH
+
AG
HE
+
GD
FH
+
GD
HE

由二面角D-AE-B为60°,以及作图过程可得,
AG
FH
AG
HE
方向相同,
GD
 和
FH
的夹角为120°,
GD
HE

设面直线BC与AD所成的角为θ,则3×3×cosθ=0+
9
13
9
13
+
6
13
6
13
cos120°+0,
求得cosθ=
7
13
,即异面直线BC与AD所成的角余弦值为
7
13
点评:本题主要考查两个向量的加减法的法则,以及其几何意义,两个向量的数量积的定义,用向量表示二面角的平面角,属于中档题.
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