如图,l1、l2是互相垂直的异面直线,MN是它们的公垂线段.点A、B在l1

如图,l1、l2是互相垂直的异面直线,MN是它们的公垂线段.点A、B在l1上,C在l2上,AM=MB=MN.

(1)证明AC⊥NB;

(2)若∠ACB=60°,求NB与平面ABC所成角的余弦值.

答案

解:如图建立空间直角坐标系M—xyz,令MN=1,

则有A(-1,0,0),B(1,0,0),N(0,1,0).

(1)证明:∵MN是l1、l2的公垂线.l2⊥l1,

∴l2⊥平面ABN.

∴l2平行于z轴

故可设C(0,1,m)  

于是=(1,1,m),=(1,-1,0),

·=1+(-1)+0=0,∴AC⊥NB.

(2)解:∵=(1,1,m), =(-1,1,m).

∴||=||,又已知∠ACD=60°,

∴△ABC为正三角形,AC=BC=AB=2.在Rt△CNB中,NB=,可得NC=,故C(0,1,).连结MC,作NH⊥MC于H,设H(0,λ, λ)(λ>0).

=(0,1-λ,- λ),=(0,1, ),

·=1-λ-2λ=0,

∴λ=.

∴H(0,,),可得HN=(0,,-),连结BH,则BH=(-1,).

·=0+-=0,

.

又MC∩BH=H,

∴HN⊥平面ABC,∠NBH为NB与平面ABC所成的角.又=(-1,1,0),

∴cos∠NBH===.

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