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问题: 角

A是直二面角&-EF-*的棱EF上的点,AB,AC分别是&,*内的射线,角EAB=45度,cos角BAC=√6/4,则角EAC=___.

解答:

A是直二面角&-EF-*的棱EF上的点,AB,AC分别是&,*内的射线,角EAB=45度,cos角BAC=√6/4,则角EAC=___.

如图
A是直二面角αβ-EF-β的棱EF上的点,AB,AC分别是β、α内的射线,角EAB=45度,cos角BAC=√6/4
过点B作EF的垂线,垂足为P,过点C作EF的垂线,垂足为Q,连接BQ
设AB=x,AC=y
∠CAE=θ
因为∠EAB=45°,所以:△APB为等腰直角三角形
所以,AP=BP=(√2/2)x
在Rt△AQC中,AC=ysinθ,AQ=ycosθ
所以,PQ=AQ-AP=ycosθ-(√2/2)x
则,在Rt△BPQ中,由勾股定理有:
BQ^2=BP^2+PQ^2=[(√2/2)x]^2+[ycosθ-(√2/2)x]^2
=(x^2/2)+y^2cos^2(θ)+(x^2/2)-√2xycosθ
=x^2+y^2cos^2(θ)-√2xycosθ
而,在Rt△BQC中,由勾股定理有:
BC^2=BQ^2+CQ^2=x^2+y^2cos^2(θ)-√2xycosθ+(ysinθ)^2
=x^2+y^2cos^2(θ)-√2xycosθ+y^2sin^2(θ)
=x^2+y^2-√2xycosθ)………………………………………(1)
又,在△ABC中,由余弦定理有:
BC^2=AB^2+AC^2-2AB*AC*cos∠BAC
=x^2+y^2-2xy*(√6/4)………………………………………(2)
联立(1)(2)得到:
x^2+y^2-√2xycosθ=x^2+y^2-2xy*(√6/4)
所以,cosθ=√3/2
所以,θ=30°
即,∠EAC=30°