空間中一長方體如下圖所示,其中 $ABCD$ 為正方形,$\overline{BE}$ 為長方體的一邊。已知 $\cot\angle AEB=\dfrac{2\sqrt{6}}{5}$,則 $\cot\angle CED=$ ____。
長方體示意圖(ABCD 為正方形,BE 為長方體的一邊)
詳解
設正方形邊長為 $s$,$\overline{BE}=h$ 垂直於上方正方形面。以 $B$ 為原點建坐標:$B=(0,0,0)$、$A=(s,0,0)$、$C=(0,s,0)$、$D=(s,s,0)$、$E=(0,0,-h)$。
$\angle AEB$:$\triangle AEB$ 直角在 $B$,$\cot\angle AEB=\dfrac{\overline{BE}}{\overline{AB}}=\dfrac{h}{s}=\dfrac{2\sqrt6}{5}$,取 $s=5,\ h=2\sqrt6$。
$\angle CED$:$\overset{\large\rightharpoonup}{EC}=(0,s,h)$,$\overset{\large\rightharpoonup}{ED}=(s,s,h)$。
$$\cos\angle CED=\dfrac{s^2+h^2}{\sqrt{s^2+h^2}\,\sqrt{2s^2+h^2}}$$
$$\sin\angle CED=\dfrac{s}{\sqrt{2s^2+h^2}}$$
$$\cot\angle CED=\dfrac{\sqrt{s^2+h^2}}{s}=\dfrac{\sqrt{25+24}}{5}=\dfrac{7}{5}$$