长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=2a,AA1=a,E,F分别是A1B1和BB1的中点,求EF与AD1所成角的余弦值.

问题描述:

长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=2a,AA1=a,E,F分别是A1B1和BB1的中点,求EF与AD1所成角的余弦值.

如图建立空间直角坐标系,
则A(0,0,0),B(2a,0,0),F(2a,0,

1
2
a),B(a,0,a),D1(0,2a,a),…(4分)
EF
=(a,0,−
a
2
)
AD1
=(0,2a,a)
,…(6分)
∴cos<
EF
AD1
>=
1
2
a2
5
2
a•
5
a
=-
1
5
,…(10分)
∴EF与AD1所成角的余弦值为
1
5
.…(12分)
答案解析:建立空间直角坐标系,利用向量法求解.
考试点:异面直线及其所成的角.
知识点:本题考查异面直线所成角的余弦值的求法,是基础题,解题时要注意向量法的合理运用.