(2014•松江区三模)如图,直三棱柱ABC-A1B1C1的底面ABC是等腰直角三角形,AB=AC=1,侧棱AA1⊥底面

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  • 解题思路:(1)取B1C1的中点E1,连A1E1,则A1E1∥AE,即∠CA1E1即为异面直线AE与A1C所成的角θ,连结E1C,解三角形可得异面直线AE与A1C所成角θ的大小,

    (2)以A为原点,建立如图空间直角坐标系,设CF的长为x,根据EF⊥A1C,对应向量的数量积为0,构造关于x的方程,解方程可得线段CF的长.

    (1)取B1C1的中点E1,连A1E1,则A1E1∥AE,

    即∠CA1E1即为异面直线AE与A1C所成的角θ.…(2分)

    连结E1C.

    在Rt△E1C1C中,由E1C1=

    2

    2,CC1=2

    知A1C=

    1

    2+4=

    3

    2

    2

    在Rt△A1C1C中,由A1C1=1,CC1=2知A1C=

    5…(4分)

    在△A1E1C中,cosθ=

    (

    2

    2)2+(

    5)2−(

    3

    2

    2)2

    2•

    2

    2•

    5=

    1

    10=

    10

    10

    ∴θ=arccos

    10

    10…(6分)

    (2)以A为原点,建立如图空间直角坐标系,设CF的长为x

    则各点的坐标为,E(

    1

    2,

    1

    2,0),F(0,1−

    5

    5x,

    2

    5

    5x),A1(0,0,2),C(0,1,0)…(2分)

    EF=(−

    1

    2,

    1

    2−

    5

    5x,

    2

    5

    5x),

    A1C=(0,1,−2)

    由EF⊥A1C知

    EF•

    A1C=0…(4分)

    1

    2−

    5

    5x−2•

    2

    5

    5x=0,解得x=

    5

    10

    ∴线段CF的长为

    5

    10…(6分)

    点评:

    本题考点: 异面直线及其所成的角.

    考点点评: 本题考查的知识点是异面直线及其所成的角,空间向量垂直,难度不大,属于基础题.