(2012•楊浦區(qū)一模)已知在正四棱錐P-ABCD中(如圖),高為1cm,其體積為4cm3,求異面直線PA與CD所成角的大。
分析:連接AC、BD交于O點,連接PO.根據(jù)錐體體積公式,結合題中數(shù)據(jù)可算出正四棱錐的底面邊長,從而用勾股定理算出PA長,然后在△PAB中,利用余弦定理計算出∠PAB的余弦值,因為CD∥AB,所以這個余弦值就是PA與CD所成角θ的余弦值,從而得到異面直線PA與CD所成角的大。
解答:解:連接AC、BD交于O點,連接PO,則PO就是正四棱錐的高
設異面直線PA與CD所成角的大小θ,底邊長為a,
則依題意得,正四棱錐P-ABCD體積為V=
1
3
a2×1=4      …(4分)
∴a=2
3
,可得AC=2
6

Rt△PAO中,OA=
6
,PO=1
∴PA=
12+(
6
)2
=
7
        …(7分)
因為CD∥AB,所以直線PA與AB所成的銳角就是PA與CD所成角θ.     …(9分)
△PAB中,PA=PB=
7
,AB=2
3

∴cos∠PAB=
7+12-7
7
×2
3
=
21
7
,即cosθ=
21
7
,
所以PA與CD所成角θ=arccos
21
7
.        …(12分)
點評:本題給出一個正四面體,叫我們求異面直線所成角,著重考查了正棱錐的性質、余弦定理和異面直線所成角的求法等知識,屬于基礎題.
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2
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[log2
1
3
log2
3
5
]
[log2
1
3
,log2
3
5
]

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P在圓外
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lim
n→∞
(1-
2n
n+3
)
=
-1
-1

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