解题思路:取CD中点F,连接EF、AF.在△BCD中利用中位线定理得EF∥BD,所以∠AEF(或其补角)即为异面直线AE与BD所成的角,设正四面体棱长为a,算出△AEF中各边之长,再利用余弦定理加以计算可得答案.
取CD中点F,连接EF、AF,可得
∵△BCD中E、F分别为BC、CD的中点,∴EF∥BD,EF=[1/2]BD
因此,∠AEF(或其补角)即为异面直线AE与BD所成的角,
设正四面体棱长为a,由题意可得AF=AE=
3
2a,EF=[1/2]a,
∴在△AEF中,根据余弦定理得
cos∠AEF=
EF2+EA2−AF2
2EF•EA=
1
4a2+
3
4a2−
3
4a2
2×
1
2a×
3
2a=
3
6,
即异面直线AE和BD所成角的余弦值为
3
6.
点评:
本题考点: 异面直线及其所成的角.
考点点评: 本题在正四面体中求异面直线所成角大小.着重考查了正四面体的性质、三角形的中位线定理和异面直线所成角的定义及其求法等知识,属于中档题.