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正三棱柱ABC-A‘B’C‘,底面边长为2根号3,侧棱长为4,D是CC‘中点

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/27 19:35:42
正三棱柱ABC-A‘B’C‘,底面边长为2根号3,侧棱长为4,D是CC‘中点
1 求异面直线A’B‘与BD所成角的余弦
2 求正三棱住体积
建立空间直角坐标系,以A为原点,以AB的正向为Y轴的正向,以过A点且垂直于AB的直线为X轴,方向由A指向C一侧,以AA'所在直线为Z轴,方向向上.
则有关的点的坐标如下:
A(0,0,0), B(0,2√3,0),A1(0.0.4) B1(0,2√3.4) C(3,√3,0), D(3,√3,2).
向量A'B'=(0,2√3,4)-(0,0,4)=(0,2√3,0),
向量BD=(3,√3,2)-(0,2√3,0)=(3,-√3,2).
向量A'B'.向量BD=(0,2√3,0)*(3,-√3,2)=0*3+2√3(-√3)+0*2=-6.
|A'B1'|=2√3.
|BD|=√[3^2+(-√3)^2+2^2]=4.
cos<A'B',BD>=A'B'.BD/|A'B'||BD|.
=(-6)/2√3*4=-(√3/4).
∵向量A'B'与向量BD所成的夹角为钝角,但异面直线的夹角θ范围为[0,π/2]
∴cosθ=cos(π-)=cos(π-arccos)..----即为所求.