如圖,已知空間四邊形ABCD中,AB=CD=3,E、F分別是BC、AD上的點,并且BE:EC=AF:FD=1:2,EF=
3
,求AB和CD所成角的大小.
分析:連結BD,在BD上取點G,使BG:GD=1:2,連結EG、FG,利用線段成比例證出EG∥CD且FG∥AB,可得EG和FG所成的銳角(或直角)就是異面直線AB和CD所成的角.分別算出EG、FG的長,在△EFG中利用余弦定理算出∠EGF=60°,即可得出AB與CD所成的角的大小.
解答:解:連結BD,在BD上取點G,使BG:GD=1:2,連結EG、FG,
∵在△BCD中,
BE
EC
=
BG
GD
=
1
2
,∴EG∥CD  
同理可證:FG∥AB
∴EG和FG所成的銳角(或直角)就是異面直線AB和CD所成的角.
∵在△BCD中,EG∥CD,CD=3,BG:GD=1:2,∴EG=
1
3
CD
=1.
又∵在△ABD中,F(xiàn)G∥AB,AB=3,F(xiàn)G:AB=2:3,∴FG=
2
3
AB
=2.
在△EFG中,EG=1,F(xiàn)G=2,EF=
3

∴由余弦定理,得cos∠EGF=
EG2+FG2-EF2
2EG•FG
=
1
2

∴∠EGF=60°,即EG和FG所成的銳角為60°.
因此,AB與CD所成的角為60°.
點評:本題在特殊的空間四邊形中求異面直線所成角大。乜疾榱丝臻g平行線的判定與性質、余弦定理和異面直線所成角的定義與求法等知識,屬于中檔題.
練習冊系列答案
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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

精英家教網如圖,已知空間四邊形ABCD中,BC=AC,AD=BD,E是AB的中點.
求證:
(1)AB⊥平面CDE;
(2)平面CDE⊥平面ABC;
(3)若G為△ADC的重心,試在線段AE上確定一點F,使得GF∥平面CDE.

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

精英家教網如圖,已知空間四邊形ABCD中,
AB
=
a
-2
c
CD
=5
a
+6
b
-8
c
,對角線AC,BD的中點分別為E,F(xiàn),則
EF
=
 
(用向量
a
,
b
c
表示).

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

精英家教網如圖,已知空間四邊形ABCD的對角線AC=10,BD=6,M、N分別是AB、CD的中點,MN=7,求異面直線AC與BD所成的角.

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

如圖,已知空間四邊形ABCD中,O是對角線BD的中點,CA=CB=CD=BD=2,AB=AD=
2

(1)求證:CO⊥AO;
(2)求證:AO⊥平面BCD;
(3)若G為△ADC的重心,試在線段DO上確定一點F,使得GF∥平面AOC.

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