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如图,在长方体AC1中,AB=BC=2,AA1=
2
,点E、F分别是面A1C1、面BC1的中心.
(1)求异面直线AF和BE所成的角;
(2)求直线AF和平面BEC所成角的余弦值.
(1)如图,以D为坐标原点DA、DC、DD1为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
则:A(2,0,0),F(1,2,
2
2

B(2,2,0),E(1,1,
2
),C(0,2,0)
AF
=(-1,2,
2
2
),
BE
=(-1,-1,
2
)

AF
BE
=1-2+1=0
所以AF和BE所成的角为90°,
(2)设平面BEC的一个法向量为
n
=(x,y,z)
,又
BC
=(-2,0,0)
BE
=(-1,-1,
2
)

则:
n
BC
=-2x=0
n
BE
=-x-y+
2
z=0

∴x=0,令z=1,则:y=
2
n
=(0,
2
,1)

cos<
AF
n
>=
AF
n
|
AF
|•|
n
|
=
5
2
2
22
2
×
3
=
5
33
33

设直线AF和平面BEC所成角为θ则:Sinθ=
5
33
33

cosθ=
2
66
33

即直线AF和平面BEC所成角的余弦值为
2
66
33

练习册系列答案
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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

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(1)求|
SC
+
SD
|的值;
(2)求面SCD与面SAB所成的二面角大小.

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2
,点E在PD上,且PE:ED=2:1.
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(2)求二面角D-AC-E的余弦值;
(3)在棱PC上是否存在一点F,使得BF平面ACE.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中AA1=AD=1,E为CD中点.
(Ⅰ)求证:B1E⊥AD1
(Ⅱ)在棱AA1上是否存在一点P,使得DP平面B1AE?若存在,求AP的长;若不存在,说明理由.
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(1)求证:C′E面AB′D′;
(2)求面AB'D'与面ABD所成锐二面角的余弦值;
(3)求四棱锥B'-ABCD与D'-ABCD的公共部分体积.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=BC=2AA1,∠ABC=90°,D是BC的中点.
(Ⅰ)求证:A1B平面ADC1
(Ⅱ)求二面角C1-AD-C的余弦值;
(Ⅲ)试问线段A1B1上是否存在点E,使AE与DC1成60°角?若存在,确定E点位置,若不存在,说明理由.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:填空题

是已知的平面向量,向量,在同一平面内且两两不共线,有如下四个命题:
①给定向量,总存在向量,使;
②给定向量,总存在实数,使;
③给定单位向量和正数,总存在单位向量和实数,使;
④若=2,存在单位向量和正实数,使,则
其中真命题是____________.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:填空题

在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,+,则λ=    

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