题目列表(包括答案和解析)
283.
平面a ∥平面b ,a
a ,b
b ,则a、b一定是( ).
A.两条平行直线 B.异面直线
C.相交直线 D.无公共点的两条直线
解析:D.a ∥b ,则平面a 与b 无公共点,a、b一定无公共点.
282. 判断下列命题是否正确,并说明理由.
(1)若两个平面有无数个公共点,则这两个平面重合;
(2)在一个平面内有三条直线和另一个平面平行,那么这两个平面平行;
(3)若两个平面相交,那么分别在这两个平面内的两条直线也相交;
(4)如果两个平面平行,那么分别在这两个平面内的两条直线也平行;
(5)一条直线与两个平行平面所成的角相等;
(6)一条直线与两个平行平面中的一个平行,那么一定平行于另一个平面.
解析:(1)不正确.两个平面还可能相交于一条直线;
(2)不正确.两个平面可能相交,这三条直线均与交线平行;
(3)不正确.分别在两个相交平面内的两条直线也可能平行,它们都平行于交线;
(4)不正确.两条直线还可能异面;
(5)正确.无论直线与两个平面相对位置如何,直线与两个平面所成的角都相等;
(6)不正确.直线可能在另一个平面上.
281. 如图,矩形ABCD中,AB=2,BC=2
,以AC为轴翻折半平面,使二平面角B-AC-D为120°,求:(1)翻折后,D到平面ABC的距离;(2)BD和AC所成的角.
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解析:研究翻折问题,通常要画出翻折前的平面图形和翻折后的空间图形,对应点的字母要相同.
解 分别过B、D作AC的垂线,垂足是E、F,过F作FB′∥BE,过B作BB′∥AC,交点B′,则四边形EFB′B是矩形.
∵AC⊥DF,AC⊥B′F,∴AC⊥平面B′FD,即∠DF′B就是二面角B-AC-D的平面角,亦即∠DFB′=120°.
过D作DO⊥B′F,垂足为O.∵DO
平面DFB′,AC⊥平面DFB′.∴DO⊥AF,DO⊥平面ABC.
在RtΔADC中,CD=2,AD=2
,∴DF=
,OD=DF·sin60°=
.
(2)在ΔDFB′中,DB′=
=3.
又由(1)可知,AC∥BB′,AC⊥平面DFB′⊥平面DFB′.∴BB′⊥平面DFB′,∴ΔDB B′是直角三角形,又BB′=EF=2.∴tan∠DBB′=
.
∵AC∥BB′,∴AC与BD所成的角就是∠DBB′,即为arctan
.
说明 处理翻折问题,只要过不在棱上的点作棱的垂直相交的线段,就可以化成基本题型处理,本题也可以这样考虑,即利用异面直线DF、BE上两点B、D间的距离,先求出BD2=EF2+DF2+BE2-2DF·BE·cos120°=13,从而得出∠DBB′=arccos
.
60. l1、l2是两条异面直线,直线m1、m2与l1、l2都相交,则m1、m2的位置关系是( )
A.异面或平行 B.相交
C.异面 D.相交或异面
解析:D
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59. 垂直于同一条直线的两条直线的位置关系是( )
A.平行 B.相交
C.异面 D.以上都有可能
解析:D
58. 已知异面直线
与
所成的角为
,P为空间一定点,则过点P且与
,
所成的角均是
的直线有且只有( )
A、1条 B、2条 C、3条 D、4条
解析: 过空间一点P作
∥
,
∥
,则由异面直线所成角的定义知:
与
的交角为
,过P与
,
成等角的直线与
,
亦成等角,设
,
确定平面
,
,
交角的平分线为
,则过
且与
垂直的平面(设为
)内的任一直线
与
,
成等角(证明从略),由上述结论知:
与
,
所成角大于或等于
与
,
所成角
,这样在
内
的两侧与
,
成
角的直线各有一条,共两条。在
,
相交的另一个角
内,同样可以作过
角平分线且与
垂直的平面
,由上述结论知,
内任一直线与
,
所成角大于或等于
,所以
内没有符合要求的直线,因此过P与
,
成
的直线有且只有2条,故选(B)
57. 三棱柱
,平面
⊥平面OAB,
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,且
,求异面直线
与
所成角的大小,(略去了该题的1问)
解析: 在平面
内作
于C ,连
,
由平面
平面AOB,
知,
AO⊥平面
, ∴
,
又
, ∴ BC⊥平面
,
∴
为
在平面
内的射影。
设
与
所成角为
,
与
所成角为
,
则
,
由题意易求得
,
∴
,
在矩形
中易求得
与
所成角
的余弦值:
,
∴
,
即
与
所成角为
。
56.. 在正四面体ABCD中,E,F分别为BC,AD的中点,
求异面直线AE与CF所成角的大小。
解析: 连接BF、EF,易证AD⊥平面BFC,
∴ EF为AE在平面BFC内的射影,
设AE与CF所成角为
,
∴
,
设正四面体的棱长为
,则
,
显然 EF⊥BC, ∴
,
∴
,
,
∴
, 即AE∴与CF所成角为
。
55.
已知平行六面体
的底面ABCD是菱形,且
,证明
。
(略去了该题的2,3问)
解析: 设
在平面ABCD内射影为H,则CH为
在平面ABCD内的射影,
∴
,
∴
,
由题意
, ∴
。
又 ∵![]()
∴
, 从而CH为
的平分线,
又四边形ABCD是菱形, ∴![]()
∴
与BD所成角为
, 即![]()
54. 已知AO是平面
的斜线,A是斜足,OB垂直
,B为垂足,则
直线AB是斜线在平面
内的射影,设AC是
内的任一条直线,
解析:设AO与AB所成角为
,AB与AC所成角为
,AO与AC所成角为
,则有![]()
。
在三棱锥S-ABC中,∠SAB=∠SAC=
∠ACB=
,
,求异面直线SC与AB所成角的大小。(略去了该题的1,2问)
由SA⊥平面ABC知,AC为SC在平面ABC内的射影,
设异面直线SC与AB所成角为
,
则
,
由
得![]()
∴
,
,
∴
, 即异面直线SC与AB所成角为
。
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