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其实建立三维直角坐标系解更好。
以A为原点,AB、AD、AA1分别为x轴、y轴、z轴,设正方体边长为单位1,
有A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,1,0),M(1,0,1/2),N(1/2,0,1),D1(0,1,1),
则向量AM=(1,0,1/2),向量CN=(-1/2,-1,1),向量BD=(-1,1,0),向量BD1=(-1,1,1),
则
1,cosθ=|(1,0,1/2)(-1/2,-1,1)|/|(1,0,1/2)||(-1/2,-1,1)
=|(-1/2,0,1/2)|/√﹛1²+0²+﹙1/2﹚²﹜√﹛﹙-1/2﹚²+﹙-1﹚²+1²﹜
=√﹛﹙-1/2﹚²+0²+﹙1/2﹚²﹜/√﹙5/4﹚√﹙9/4﹚
=√10/15,
故异面直线AM与CN所成角的大小为arccos√10/15,
2,同理得
异面直线AM与BD所成角的大小arccos√10/5,
3,同理得
异面直线AM与BD1所成角的大小arccos√2/2,
如果要做辅助线,见下:
1,做NE平行AM交AA1于E,∠ENC即所求,
2,做MF平行BD交DD1于F,∠FMA即所求,
3,做MO平行BD1交B1D1于O,∠OMA即所求,
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