如图所示,设 A,B,C,D是不共面的四点,P,Q,R,S分别是AC,BC,BD,AD的中点,若AB=122,CD=43,且四边形PQRS的面积是123,求异面直线AB和CD所成角的大小.

问题描述:

如图所示,设 A,B,C,D是不共面的四点,P,Q,R,S分别是AC,BC,BD,AD的中点,若AB=12

2
,CD=4
3
,且四边形PQRS的面积是12
3
,求异面直线AB和CD所成角的大小.

由题意知SR是△ABD的中位线,
∴SR∥

1
2
AB,SR=
1
2
AB,
同理PQ∥
1
2
AB,PQ=
1
2
AB,
∴SR∥PQ,SR=PQ,
∴四边形SRQP是平行四边形,
∴∠SRQ是要求的异面直线所成的角,
在四边形SRQP中,SR=6
2
,RQ=2
3

四边形PQRS的面积是12
3

∴SR上的高为
12
3
6
2
=
6

sin∠SRQ=
2
2

∴∠SRQ=45°
∴异面直线AB和CD所成角的大小为45°.