解题思路:解法一(1)AC与EF所成角的正切值,就是AC与CD所成角的正切值,利用直角三角形求解即可;(2)直接利用余弦定理在三角形中求∠AQC的大小.解法二(1)建立空间直角坐标系,利用向量的数量积直接求AC与EF所成角的正切值;(2)通过向量的数量积直接求∠AQC的大小.
(12分)解法一:(1)不妨设CF=3,BF=4,则CB=5,EF=7,AC与EF所成的角即为∠CAB,易证△ABC为直角三角形,
∴tan∠CAB=[5/7];…(6分)
(2)CQ=3
2,AQ=4
2,AC=
74,由余弦定理
cos∠AQC=
18+32−74
2•3
2•4
2=−
1
2,∴∠AQC=120°.…(12分)
解法二:(1)设正方形的边长为7.以E为原点,EF为x轴,以EA为y轴,ED为z轴建立空间直角坐标系,
则E(0,0,0),A(0,4,0),F(7,0,0),C(7,0,3),Q(4,0,0).
则
AC=(7,−4,−3),
EF=(7,0,0),
QA=(−4,4,0),
QC=(3,0,3)
设AC与EF所成角为θ,则cosθ=
AC•
EF
|
AC|•|
EF|=
7
74
∴tanθ=
5
7…(6分)
(2)cos∠AQC=
QA•
QC
|
QA•|
QC||=−
1
2
∴∠AQC=120°.…(12分)
点评:
本题考点: 异面直线及其所成的角.
考点点评: 本题考查异面直线所成角以及三角形角的求法,考查计算能力.