在边长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是BC的中点,F是DD1的中点,(1)求点A到平面A1DE的距离;
(2)求证:CF∥平面A1DE;
(3)求二面角E-A1D-A的平面角大小的余弦值.在线课程(1)解:分别以DA,DC,DD1为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,
则A(2,0,0),A1(2,0,2),E(1,2,0),D(0,0,0),C(0,2,0),F(0,0,1),
∴
=(2,0,2),
=(1,2,0),
=(2,0,0)设平面A1DE的法向量是
=(a,b,c)则
,∴
=(-2,1,2)∴点A到平面A1DE的距离是d=
=
;(2)证明:∵
=(0,-2,1),∴
•
=-2+2=0,∴
⊥
,∴CF∥平面A1DE;
(3)解:∵平面A1DA的法向量为
=(0,2,0),平面A1DE的法向量是
=(-2,1,2)∴cos<
>=
=
=
.分析:(1)分别以DA,DC,DD1为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,利用向量的点到平面的距离公式即可求得点A到平面A1DE的距离;
(2)确定
•
=-2+2=0,可得
⊥
,从而可得CF∥平面A1DE;(3)确定平面A1DA的法向量、平面A1DE的法向量,利用向量的夹角公式,即可得到结论.
点评:本小题主要考查点、线、面间的距离计算、直线与平面平行的判定等基础知识,考查运算求解能力,考查空间想象能力,属于中档题.