正方體ABCD-A1B1C1D1中,O是AC,BD的交點(diǎn),則C1O與A1D所成的角是( 。
分析:不妨設(shè)正方體邊長(zhǎng)為2a,以A為坐標(biāo)原點(diǎn),AD為x軸,AC為y軸,AA1為z軸建立空間直角坐標(biāo)系,則可求0C1的一個(gè)方向向量=(a,a,2a),A1D的一個(gè)方向向量=(2a,0,-2a),利用向量的數(shù)量積可以計(jì)算出這兩個(gè)方向向量的夾角的余弦值,從而可求兩直線夾角.
解答:解:不妨設(shè)正方體邊長(zhǎng)為2a
以A為坐標(biāo)原點(diǎn),AD為x軸,AC為y軸,AA1為z軸建立空間直角坐標(biāo)系,則A1(0,0,2a),O(a,a,0),C1(2a,2a,2a),D(2a,0,0);
0C1的一個(gè)方向向量=(a,a,2a),A1D的一個(gè)方向向量=(2a,0,-2a)
利用向量的數(shù)量積可以計(jì)算出這兩個(gè)方向向量的夾角的余弦值=-
3
6
,這兩個(gè)方向向量的夾角與直線夾角相等或互補(bǔ),
∵兩直線夾角為(0°,90°],
∴兩直線夾角的余弦值=
3
6
,
因此,C1O與A1D所成的角是 arccos
3
6

故選D.
點(diǎn)評(píng):本題以正方體為載體,考查線線角,關(guān)鍵是構(gòu)建空間直角坐標(biāo)系.
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(1)求A1H與平面EFH所成角的正弦值;
(2)設(shè)點(diǎn)P在線段GH上,
GP
GH
=λ,試確定λ的值,使得二面角P-C1B1-A1的余弦值為
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10

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如圖所示,在棱長(zhǎng)為2cm的正方體ABCD-A1B1C1D1中,A1B1的中點(diǎn)是P,過(guò)點(diǎn)A1作出與截面PBC1平行的截面,簡(jiǎn)單證明截面形狀,并求該截面的面積.

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