因为FG∥BD,EF∥AC,所以∠FEH为两异面直线AC与BD所成的角.
又因为AC⊥BD,
所以EF⊥EH.
所以四边形EFGH为正方形.
点评:"见中点找中点"构造三角形的中位线是证明平行常用的方法.
例2 如图7,已知正方体ABCD-A′B′C′D′.
图7
(1)哪些棱所在直线与直线BA′是异面直线?
(2)直线BA′和CC′的夹角是多少?
(3)哪些棱所在直线与直线AA′垂直?
解:(1)由异面直线的定义可知,棱AD、DC、CC′、DD′、D′C′、B′C′所在直线分别与BA′是异面直线.
(2)由BB′∥CC′可知,∠B′BA′是异面直线BA′和CC′的夹角,∠B′BA′=45°,所以直线BA′和CC′的夹角为45°.
(3)直线AB、BC、CD、DA、A′B′、B′C′、C′D′、D′A′分别与直线AA′垂直.
变式训练
如图8,已知正方体ABCD-A′B′C′D′.
图8
(1)求异面直线BC′与A′B′所成的角的度数;
(2)求异面直线CD′和BC′所成的角的度数.
解:(1)由A′B′∥C′D′可知,∠BC′D′是异面直线BC′与A′B′所成的角,
∵BC′⊥C′D′,∴异面直线BC′与A′B′所成的角的度数为90°.