已知几何体A-BCED的三视图如图所示,其中俯视图和侧视图都是腰长为4的等腰直角三角形,正视图为直角梯形.

已知几何体A-BCED的三视图如图所示,其中俯视图和侧视图都是腰长为4的等腰直角三角形,正视图为直角梯形.
(1)求此几何体的体积V的大小;
(2)求异面直线DE与AB所成角的余弦值.
yz胥浦 1年前 已收到1个回答 举报

匿鸿 幼苗

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解题思路:(1)由该几何体的三视图知AC⊥面BCED,且EC=BC=AC=4,BD=1,利用体积公式,可求该几何体的体积;
(2)解法1:过点B作BF∥ED交EC于F,连接AF,则∠FBA或其补角即为异面直线DE与AB所成的角,在△BAF中,利用余弦定理可求异面直线DE与AB所成的角的余弦值;
解法2:以C为原点,以CA,CB,CE所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,确定向量的坐标,利用向量的夹角公式,可求异面直线DE与AB所成的角的余弦值.

(1)由该几何体的三视图知AC⊥面BCED,且EC=BC=AC=4,BD=1,
∴S梯形BCED=
1
2×(4+1)×4=10
∴即该几何体的体积V=
1
3•S梯形BCED•AC=
1
3×10×4=
40
3.(5分)
(2)解法1:过点B作BF∥ED交EC于F,连接AF,
则∠FBA或其补角即为异面直线DE与AB所成的角.(7分)
在△BAF中,∵AB=4
2,BF=AF═
16+9=5.
∴cos∠ABF=
BF2+AB2−AF2
2BF•AB=
2
2
5.
即异面直线DE与AB所成的角的余弦值为
2
2
5.(12分)
解法2:
以C为原点,以CA,CB,CE所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系.(6分)
则A(4,0,0),B(0,4,0),D(0,4,1),E(0,0,4)


DE=(0,−4,3),

点评:
本题考点: 异面直线及其所成的角;由三视图求面积、体积.

考点点评: 本题考查几何体体积的计算,考查线线角,考查利用向量法解决空间角,属于中档题.

1年前

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