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问题: 如下面的图所示,空间四边形ABCD的对角线AC=10 , BD=6 ,M、N分别为AB、CD的中点,

如下面的图所示,空间四边形ABCD的对角线AC=10 , BD=6 ,M、N分别为AB、CD的中点,MN=7 ,求异面直线AC和BD所成的角。要过程。

解答:

设P、Q分别为BC、AD的中点,M、N分别为AB、CD的中点
则:PN||QM||BD,且:PN = QM = BD/2 = 3
PM||QN||AC,且:PM = QN = AC/2 = 5
异面直线AC和BD所成的角 = 平行四边形PMQN的顶角,设为X
在三角形PMN中,由余弦定理,得:
COSX = (PM^2 + PN^2 - MN^2)/(2*PM*PN) = (5^2 + 3^2 - 7^2)/(2*3*5) = -1/2
因此: 异面直线AC和BD所成的角 = 120度, 即: 60度.