本题导读

本题考查异面直线所成的角,以及空间向量的数量积。

📌【题干】

Question

(2012年大纲卷(文)) 已知正方体 中,、 分别为 、 的中点,那么异面直线 与 所成角的余弦值为.

🔍【思路分析】

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,,余弦值 。

✅【答案】

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✍【详细解析】

Abstract

设棱长为 ,以 为原点、、、 为 轴建系:,,,。

,。

,。

故所成角的余弦值为 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:异面直线所成的角;空间向量的数量积

核心方法:建系写出方向向量 → 夹角余弦公式取绝对值

避坑指南:异面直线所成角的范围是 ,向量夹角可能为钝角,必须取绝对值;、 是中点, 坐标是 。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:正方体中点连线所成角问题,与 2014 年大纲卷文第 4 题、2013 年江苏卷第 22 题(异面直线所成角)同族。

结论推广:一般地,正方体中”底面棱上中点—竖棱中点”的连线向量,模长与点积常含 型分数项,通分后结果多为 、 这类有理数。

方法推广:异面直线所成角:建系(或平移)→ 方向向量 → 。

🔗【关联脉络】

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