解题思路:设A1D1的中点为M,故∠AEM(或其补角)为异面直线AE和BD所成的角,△AEM中由余弦定理得cos∠AEM 的值,从而求得∠AEM 的值.
设A1D1的中点为M,连接ME、D1B1、AM.
因D1D∥B1B,D1D=B1B,所以四边形D1DBB1为平行四边形,
所以D1B1∥DB,又E、M分别为A1B1和A1D1的中点,
所以EM∥B1D1,EM=
1
2B1D1,所以EM∥BD,
故∠AEM(或其补角)为异面直线AE和BD所成的角.EM=
1
2B1D1=
1
2×2
2a,AE=
A
A21+A1E2=
(2a)2+a2=
5a,AM=
A
A21+A1M2=
(2a)2+a2=
5a,
由余弦定理得:cos∠AEM=
AE2+EM2−AM2
2•AE•EM=
(
5a)2+(
2a)2−(
5a)2
2×
5a×
2a=
10
10,
所以∠AEM=arccos
10
10,
故异面直线AE和BD所成的角的大小为arccos
10
10.
点评:
本题考点: 异面直线及其所成的角.
考点点评: 本题主要考查异面直线所成的角的定义和求法,找出两异面直线所成的角∠AEM(或其补角),是解题的关键.