已知几何体A—BCED的三视图如图所示,其中俯视图和侧视图都是腰长为4的等腰直角三角形,正视图为直角梯形.

1个回答

  • (1)

    ;(2)

    ;(3)存在点Q,使得AQ

    BQ.

    试题分析:(1)由三视图还原几何体为一个锥体,利用锥体体积公式求解;(2)法1:化空间角为平面角,在一个三角形内求值;法2:建立空间直角坐标系求解;(3)法1:假设存在,通过构造面面垂直来实现AQ

    BQ;法2:建立空间直角坐标系,转化为两对应向量数量积为零,求出点Q的坐标.

    试题解析:(1)由该几何体的三视图知

    ,且EC="BC=AC=4" ,BD=1,

    即该几何体的体积V为

    . 3分

    (2)解法1:过点B作BF//ED交EC于F,连结AF,

    则∠FBA或其补角即为异面直线DE与AB所成的角. 5分

    在△BAF中,∵AB=

    ,BF=AF=

    即异面直线DE与AB所成的角的余弦值为

    . 7分

    解法2:以C为原点,以CA,CB,CE所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系.

    则A(4,0,0),B(0,4,0),D(0,4,1),E(0,0,4)

    ,∴

    ∴异面直线DE与AB所成的角的余弦值为

    (3)解法1:在DE上存在点Q,使得AQ

    BQ. 8分

    取BC中点O,过点O作OQ⊥DE于点Q,则点Q满足题设.

    连结EO、OD,在Rt△ECO和Rt△OBD中

    .11分

    ,

    ∴以O为圆心、以BC为直径的圆与DE相切.切点为Q

    ,

    13分

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