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在直三棱柱ABC-A1B1C1中.底面是等腰直角三角形.∠ACB=90°.D.E分别是CC1与A1B的中点.点E在平面ABD上的射影是△ABD的重心G.则A1B与平面ABD所成角的余弦值A.B.C.D

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 15:56:20分类:高中数学题库

在直三棱柱ABC-A1B1C1中,底面是等腰直角三角形,∠ACB=90°,D,E分别是CC1与A1B的中点,点E在平面ABD上的射影是△ABD的重心G.则A1B与平面ABD所成角的余弦值
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分析:根据题意找到线面角,进而把此角放入三角形△EBG中,利用解三角形的有关知识(正弦定理与余弦定理)解决问题即可.
解答:连接BG,则BG是BE在面ABD上的所以,即∠EBG是AB与平面ABD所成的角,
设F为AB中点,连接EF、FG,
∵D、E分别是CC1、A1B的中点,又DC⊥平面ABC,
∴CDEF为矩形,
连接DF,G是△ADB的重心,
∴G∈DF,在直角三角形EFD中,EF2=FG•FD=FD2
设侧棱AA1=2a
∴EF=a,∴FD=a
于是ED=a,EG==a,
∵FC=ED=a,
∴AB=2a,A1B=2a,EB=a.
∴sin∠EBG=
∴cos∠EBG=
∴直线A1B与平面ABD所成角的余弦值为
故选C.
点评:解决此类问题的关键是熟悉几何体的结构特征,便于判断线面的位置关系以及解决空间角与空间距离等问题.