题目

如图所示,在正方体ABCD—A1B1C1D1中,E、F分别是相邻两侧面BCC1B1及CDD1C1的中心.(1)判断A1E和B1F的位置关系;(2)求A1E和B1F所成角的大小. 答案:解析:(1)∵B1F平面B1D1C,E∈平面B1D1C,且EB1F,又A1平面B1D1C,∴A1E与B1F是异面直线.(2)设a为棱长,在平面B1D1C中,作EG∥B1F交CD1于G,连结A1G,在Rt△A1B1E中,A1E2=a2;在△B1D1C中,EG=B1F=a;在Rt△A1D1G中,A1G2=a2.则在△A1EG中,由余弦定理得cos∠A1EG=-.∵异面直线所成角的范围是(0°,90°],∴A1E和B1F所成角的大小为π-arccos(-)=arccos.
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