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正方体ABCD-A1B1C1D1中.E是BC的中点.则A1C与DE所成的角的余弦为A.B.C.D.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 15:13:58分类:高中数学题库

正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是BC的中点,则A1C与DE所成的角的余弦为
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分析:连接A1B、AB1交于点F,连接DF、EF、A1D、BD,根据△A1BC的中位线,得到∠DEF(或其补角)就是异面直线A1C与DE所成的角.再设正方体棱长为2,根据正方体的性质,在△DEF中计算出各边的长,最后用余弦定理算出A1C与DE所成的角的余弦.
解答:解:连接A1B、AB1交于点F,连接DF、EF、A1D、BD
设正方体棱长为2,则对角线A1C==2
∵△A1BC中,E、F分别是BC、A1B的中点
∴EF∥A1C且EF=A1C=
∠DEF(或其补角)就是异面直线A1C与DE所成的角
∵△A1BD中,A1D=DB=A1B=AB=2
∴△A1BD是正三角形,可得中线DF=DB=
∵Rt△CDE中,DE==
∴△DEF中,cos∠DEF==>0
因此∠DEF为锐角,等于异面直线A1C与DE所成的角.
即A1C与DE所成的角的余弦为
故选A
点评:本题在正方体中求异面直线所成的角,着重考查了正方体的性质、余弦定理和异面直线所成角的求法等知识,属于基础题.