4.(5分)已知正四面体ABCD中,E是AB的中点,则异面直线CE与BD所成角的余弦值为( )A $\frac { 1 } { 6 }$ B $\frac { \sqrt { 3 } } { 6 }$ C $\frac 1 3$ D $\frac { \sqrt { 3 } } { 3 }$
B
2014_daganji_old
4.(5分)已知正四面体ABCD中,E是AB的中点,则异面直线CE与BD所成角的余弦值为( )A $\frac { 1 } { 6 }$ B $\frac { \sqrt { 3 } } { 6 }$ C $\frac 1 3$ D $\frac { \sqrt { 3 } } { 3 }$
B
用 3 道相关题确认基础和中等变式会到哪一步。
【考点】LM:异面直线及其所成的角
【专题】5G:空间角
【分析】由E为AB的中点,可取AD中点F,连接EF,则∠CEF为异面直线CE与BD所成角,设出正四面体的棱长,求出 $\triangle C E F$ 的三边长,然后利用余弦定理求解异面直线CE与BD所成角的余弦值
【解答】解:如图,
取AD中点F,连接EF,CF,
∵E为AB的中点,
∴EF∥DB,
则 $\angle C E F$ 为异面直线BD与CE所成的角,$\because A B C D$ 为正四面体,E,F分别为AB,AD的中点,
∴CE=CF
设正四面体的棱长为2a,
则 $\mathsf { E F } { = } \mathsf { a }$
$$ \mathsf { C E } = \mathsf { C F } = \sqrt { ( 2 \bar { \mathsf { a } } ) ^ { 2 } - \bar { \mathsf { a } } ^ { 2 } } = \sqrt { 3 } \bar { \mathsf { a } } \cdot $$
在 $\triangle C E F$ 中,由余弦定理得:
$$ \cos \angle C E F = \frac { C E ^ { 2 } + E F ^ { 2 } - C F ^ { 2 } } { 2 C E \cdot E F } = \frac { a ^ { 2 } } { 2 \times \sqrt { 3 } a ^ { 2 } } = \frac { \sqrt { 3 } } { 6 } . $$
故选:B

【点评】本题考查异面直线及其所成的角,关键是找角,考查了余弦定理的应用,是中档题