直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=5,AC=4,BC=3,AA1=4,点D在AB上。当BD⼀AB=1⼀3时,求二面角B-CD-B1的余弦值

2025-05-07 23:43:45
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回答1:

过点B做BF⊥CD,垂足是F,连结B1F,点F应该在CD延长线上的。

则∠B1FB就是二面角B1-CD-B的平面角,则只要计算出cos∠B1FB就可以了,

而在计算这个值时,唯一缺少的就是B1F或BF的长度,比较下,计算BF的长度相对方便点。


在三角形BDC中,因为其面积是三角形ABC的1/3,则此三角形面积是2。

在三角形ABC中,cosB=3/5,BC=3,BD=5/3,

由余弦定理,得:CD²=BC²+BD²-2×BC×BD×cos∠B=52/9,

则CD=2√13/3。因三角形BCD面积是2,

则(1/2)×CD×BF=2,

得:BF=6/√13,

则:B1F²=BB1²+BF²=16+(36/13)=244/13,

即:B1F=2√61/√13。

cos∠B1FB=BF/B1F=6/(2√61)=(3√61)/61