题目列表(包括答案和解析)
283. 平面a ∥平面b ,aa ,bb ,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.
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
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,
,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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