(2007?上海)如图,在棱长为2的正方体ABCD-A✀B✀C✀D✀中,E,F分别是A✀B✀和AB的中点,求异面直线A✀F与CE所

2025-05-11 11:35:53
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回答1:

(法一)如图建立空间直角坐标系.   …(2分)

由题意可知A′(2,0,2),C(0,2,0),E(2,1,2),F(2,1,0).

A′F
=( 0,1,?2 ),
CE
=( 2,?1,2 ).…(6分)
设直线A′F与CE所成角为θ,
cosθ=
A′F
?
CE
 |
A′F
 |?| 
CE
 |
5
5
?3
5
3
.  …(10分)
θ=arccos
5
3

即异面直线A'F与CE所成角的大小为arccos
5
3
.          …(12分)
(法二):连接EB,…(2分)

∵A'E∥BF,且A'E=BF,∴A'FBE是平行四边形,则A'F∥EB,
∴异面直线A'F与CE所成的角就是CE与EB所成的角.     …(6分)
由CB⊥平面ABB'A',得CB⊥BE.
在Rt△CEB中,CB=2,BE=
5

tan∠CEB=
2
5
5
,…(10分)
∠CEB=arctan
2
5
5

∴异面直线A'F与CE所成角的大小为arctan
2
5
5
.         …(12分)