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精英家教网如图,已知四面体O-ABC中,E、F分别为AB,OC上的点,且AE=
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AB,F为中点,若AB=3,BC=1,BO=2,且∠ABC=90°,∠OBA=∠OBC=60°,求异面直线OE与BF所成角的余弦值.
分析:本题可利用向量运算来解答,设空间一组基底
BO
BC
BA
,利用空间向量基本定理表示出向量
BF
OE
,可利用向量的数量积以及夹角公式解得向量
BF
OE
的夹角余弦值cos<
BF
OE
,从而得到异面直线的夹角余弦值|cos<
BF
OE
>|
解答:解:∵
BF
=
1
2
(
BO
+
BC
),
OE
=
2
3
BA
-
BO

|
BF
|2=
1
4
(|
BO
|2+|
BC
|2+2
BO
BC
)=
1
4
(4+1+2|
BO
||
BC
|cos60°)=
7
4
|
BF
|=
7
2
;|
OE
|2=
4
9
|
BA
|2+|
BO
|2-
4
3
BA
BO
=4+4-4=4,|
OE
|=2

BF
OE
=
1
2
(
2
3
BA
BO
-|
BO
|2+
2
3
BC
BA
-
BC
BO
)=
1
2
(2-4-1)=-
3
2

cos<
BF
OE
>=
BF
OE
|
BF
||
OE
|
=
-3
2
7
=-
3
7
14

故异面直线OE与BF所成的角的余弦值为:
3
7
14
点评:本题考查空间几何体的概念,异面直线以及异面直线所成角的概念,向量法解答几何问题的“三步曲”思想的应用,考查了向量的数量积的运算律,夹角公式,空间向量基本定理的应用.
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