在正四面体ABCD中,E,F分别为BC,AD的中点,则异面直线AE与CF所成角的余弦值是 ___ .

问题描述:

在正四面体ABCD中,E,F分别为BC,AD的中点,则异面直线AE与CF所成角的余弦值是 ___ .

如图所示:设正四面体ABCD的棱长为a,
连接ED,取ED的中点M,连接CM、FM,则FM∥AE,且FM=

1
2
AE,
∴异面直线AE与CF所成的角即为∠CFM或其补角,
∵AE=CF=
3
2
a,
∴FM=
3
4
a
在Rt△MEC中,EC=
1
2
a,EM=
3
4
a,
∴MC=
7
4
a
∴cos∠CFM=
CF2+FM2-MC2
2×CF×FM
=
3
4
+
3
16
-
7
16
3
2
×
3
4
=
2
3

故答案是:
2
3

作业帮
答案解析:连接ED,取ED的中点M,连接CM、FM,则FM∥AE,且FM=
1
2
AE,所以异面直线AE与CF所成的角即为∠CFM或其补角,然后在△MFC中,借助正弦或余弦定理解出所求的角.
考试点:异面直线及其所成的角.
知识点:本题主要考查了异面直线所成的角,空间中的线面关系,解三角形等基础知识,考查空间想象能力和思维能力.求异面直线所成的角,一般有两种方法,法一几何法,即利用“作、证、求”求得角;法二向量法,即利用向量的数量积公式求向量的夹角的余弦值.