长方体的所有棱与平面 $\alpha$ 所成的角均为 $\theta$,则 $\cos\theta=$ 
【难度】
【出处】
2015年第二十六届“希望杯”全国数学邀请赛高二(一试)
【标注】
  • 知识点
    >
    立体几何
    >
    空间几何量
    >
    空间的角
    >
    线面角
  • 知识点
    >
    立体几何
    >
    空间几何量
    >
    利用向量计算空间几何量
【答案】
$\dfrac{\sqrt6}{3}$
【解析】
将长方体放入平面直角坐标系中,可得其所有棱的方向向量为$$\overrightarrow{a}=(1,0,0) , \overrightarrow{b}=(0,1,0) , \overrightarrow{c}=(0,0,1),$$设平面 $\alpha$ 的法向量为 $\overrightarrow{m}=(x,y,z)$,则题意即为 $x=y=z$,不妨令其为 $1$,则$$\sin\theta=\left|\cos\left\langle\overrightarrow{a},\overrightarrow{m}\right\rangle\right|=\dfrac{\sqrt3}{3},$$因此 $\cos\theta=\dfrac{\sqrt6}{3}$.
题目 答案 解析 备注
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