这个题不使用向量怎么做

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/28 09:10:31
这个题不使用向量怎么做

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郭敦顒回答:
在三棱柱OAB—O1A1B1中,平面OBB1O1⊥平面OAB,∠O1OB=60°,
∠AOB=90°,且OB=OO1=2,OA=√3,求异面直线A1B与AO所成角的余弦值的大小.
∵OAB—O1A1B1为三棱柱,∴Rt⊿OAB≌Rt⊿O1A1B1,AO=A1O1,且平面OAB∥平面O1A1B1,AO∥A1O1,
∴∠O1A1B为异面直线A1B与AO所成之角,
∵A1O1= AO=√3,OB=OO1=2,∠AOB=90°,
∴A1B1=AB=√(AO²+OB²)=√(3+4)=√7,
∵∠O1OB=60°,在平面OBB1O1上作O1D⊥OB于D,
则OD= OO1sin60°=√3,OD=OO1/2=1,
BD=OB-OD=2-1=1,D是OB中点,∠OBO1=∠O1OB=60°,
∴△O1OB为等边△,O1B=O1O=2;
作AF∥OB,BF∥OA,交于F,连OF交AB于Q,则AFBO为矩形,
OF=AB=√7,连A1O、A1F,A1O= OF=√7,
△A1AF为等边△,A1F=A1A=2,
在△A1OF中,A1O=OF=√7,A1F=2,△A1OF为等腰△,
cos∠A1OF=(A1O²+OF²-A1F²)/(2A1O•OF)=(7+7-4)/14=5/7,
∴∠A1OF=44.4153°,
连A1Q,cos∠A1OF
=(A1O²+OQ²-A1Q²)/(2A1O•OQ)=(7+7/4-A1Q²)/7=5/7,
∴7+7/4-A1Q²=5,A1Q²=15/4,A1Q=(1/2)√15,
在△A1AQ和在△A1AB中,中,A1A=2,A1Q=(1/2)√15,AQ=(1/2)√7,AB=√7,
∴cos∠A1A1Q=(A1A²+AQ²-A1Q²)/(2A1A•AQ)
=(4+7/4-15/4)/√7=2/√7=(2/7)√7,
cos∠A1A1B=(A1A²+AB²-A1B²)/(2A1A•AB)
=(4+7-15/4-A1B²)/4√7=(2/7)√7,
∴(4+7-15/4-A1B²)=8,A1B²=3/4,
∴A1B=(1/2)√3,
在△O1A1B中,O1A1=O1B=2,A1B=(1/2)√3,
∴cos∠O1A1B=(O1A1²+A1B²-01B²)/(2O1A1•A1B)
=(4+3/4-4)/2√3=(3/4)/2√3=(3/8)√3,
cos∠O1A1B=(3/8)√3,
∴异面直线A1B与AO所成角的余弦值为(3/8)√3.
 
 
                  O1        E        B1
 
 
 
          A1
 
 
              O                    
                        D        B
                  Q
           
 


       A                 F