(1)若λ=1,求异面直线DE与CD1所成角的余弦值;
(2)若平面CDE⊥平面CD1O,求λ的值.在线课程
解(1)不妨设正方体的棱长为1,以
为单位正交基底建立如图所示的空间直角坐标系D-xyz.
则A(1,0,0),
,C(0,1,0),D1(0,0,1),E
,于是
,
.由cos
=
=
.所以异面直线AE与CD1所成角的余弦值为
.(5分)(2)设平面CD1O的向量为m=(x1,y1,z1),由m•
=0,m•
=0得
取x1=1,得y1=z1=1,即m=(1,1,1).(7分)由D1E=λEO,则E
,
=
.又设平面CDE的法向量为n=(x2,y2,z2),由n•
=0,n•
=0.得
取x2=2,得z2=-λ,即n=(-2,0,λ).因为平面CDE⊥平面CD1F,所以m•n=0,得λ=2.(10分)
分析:本题背景是一个正方体,故可以建立空间坐标系解题,以以
为单位正交基底建立如图所示的空间直角坐标系D-xyz,写出各点的坐标,(1)求出异面直线DE与CD1的方向向量用数量积公式两线夹角的余弦值(或补角的余弦值)
(2)求出两个平面的法向量,由于两个平面垂直,故它们的法向量的内积为0,由此方程求参数λ的值即可.
点评:本题查了异面直线所成的角以及两个平面垂直的问题,本题采用向量法来研究线线,面面的问题,这是空间向量的一个重要运用,大大降低了求解立体几何问题的难度.