• (2010?徐汇区二模)如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长均为1,M为棱A1B1上的点,N为棱BB1的中点,异面直线AM与CN所成角的大小为arccos25,求|A1M||MB1|的值.试题及答案-解答题-云返教育

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      (2010?徐汇区二模)如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长均为1,M为棱A1B1上的点,N为棱BB1的中点,异面直线AM与CN所成角的大小为arccos
      2
      5
      ,求
      |A1M|
      |MB1|
      的值.

      试题解答


      见解析
      解:如图建立空间直角坐标系,则A(1,0,0),C(0,1,0),M(1,a,1),
      N(1,1,
      1
      2
      )
      AM
      =(0,a,1),
      CN
      =(1,0,
      1
      2
      )(其中a>0)(4分)
      设向量
      AM
      CN
      的夹角为θ,
      则cosθ=
      AM
      ?
      CN
      |
      AM
      |?|
      CN
      |
      =
      1
      2
      1+a2
      ?
      1+(
      1
      2
      )2
      =
      2
      5

      ?1+a
      2=
      5
      4
      ,∴a=
      1
      2
      (10分)
      或cosθ=
      AM
      ?
      CN
      |
      AM
      |?|
      CN
      |
      =
      1
      2
      1+a2
      ?
      1+(
      1
      2
      )2
      =-
      2
      5
      ,无解;(12分)
      所以当a=
      1
      2
      时,
      |A1M|
      |MB1|
      =1(14分)
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