Question

如圖，在棱長為2的正方體ABCD-A₁B₁C₁D₁中，E是DC的中點(diǎn)，取如圖所示的空間直角坐標(biāo)系．
（1）寫出A、B₁、E、D₁的坐標(biāo)；
（2）求AB₁與D₁E所成的角的余弦值．

Answer 1

解：（1）∵正方體ABCD-A₁B₁C₁D₁的棱長為2
又∵E是DC的中點(diǎn)，
A（2，2，0），B₁（2，0，2），E（0，1，0），D₁（0，2，2）
（2）∵=（0，-2，2），=（0，1，2）
∴||=2，||=，•=0-2+4=2，
∴cos（，）===．
∴AB₁與ED₁所成的角的余弦值為
分析：（1）由已知中正方體ABCD-A₁B₁C₁D₁的棱長為2，E是DC的中點(diǎn)，易得到A、B₁、E、D₁的坐標(biāo)；
（2）分別求出直線AB₁與D₁E方向向量的夾角，代入向量夾角公式，即可得到AB₁與D₁E所成的角的余弦值．
點(diǎn)評：本題考查的知識點(diǎn)是異面直線及其所成的角，其中建立坐標(biāo)系，求出直線的方向向量，將異面直線夾角問題轉(zhuǎn)化為向量夾角問題是解答本題的關(guān)鍵．