4、( )
A.AB∥CD
B.AB與CD異面
C.AB與CD相交
D.AB∥CD或AB與CD異面或AB與CD相交
9.異面直線a,b互相垂直,定點(diǎn)P不在直線a,b上,假設(shè)過(guò)P點(diǎn)的直線l與a成25°角,那么l與b所成角θ的取值范圍為( )
A.[0°,45°) B.[65°,90°]
C.[45°,90°) D.(0°,25°]
10.[2021·銀川一中二模] 如圖K39-2,ABC-A1B1C1是直三棱柱,∠BCA=90°,點(diǎn)E,F(xiàn)分別是A1B1,A1C1的中點(diǎn),假設(shè)BC=CA=AA1=a,那么BE與AF所成角的余弦值為________.
圖K39-2
11.等
5、邊三角形ABC與正方形ABDE有一公共邊AB,二面角C-AB-D為直二面角,M,N分別是AC,BC的中點(diǎn),那么EM,AN所成角的余弦值為________.
12.[2021·杭州檢測(cè)] a,b為不垂直的異面直線,α是一個(gè)平面,那么a,b在α上的射影可能是:①兩條平行直線;②兩條互相垂直的直線;③同一條直線;④一條直線及其外一點(diǎn).那么在上面的結(jié)論中,正確結(jié)論的編號(hào)是________(寫出所有正確結(jié)論的編號(hào)).
13.假設(shè)兩條異面直線所成的角為60°,那么稱這對(duì)異面直線為“黃金異面直線對(duì)〞,在連接正方體各頂點(diǎn)的所有直線中,“黃金異面直線對(duì)〞共有________對(duì).
14.(10分)假設(shè)四
6、棱錐P-ABCD的底面是邊長(zhǎng)為2的正方形,PA⊥底面ABCD(如圖K39-3),且PA=2.
(1)求異面直線PD與BC所成角的大??;
(2)求四棱錐P-ABCD的體積.
圖K39-3
15.(13分)在空間四邊形ABCD中,AD=1,BC=,且AD⊥BC,對(duì)角線BD=,AC=,求AC和BD所成的角.
圖K39-4
16.(12分):如圖K39-5,空間四邊形ABCD中,E,H分別是邊AB,AD上的點(diǎn),F(xiàn),G分別是邊BC,CD上的點(diǎn),且==λ,==μ(
7、0<λ,μ<1),試判斷FE,GH與AC的位置關(guān)系.
圖K39-5
課時(shí)作業(yè)(三十九)
【根底熱身】
1.D [解析] 將平面展開圖復(fù)原成幾何體,易知AB與CD所成的角為60°,選D.
2.B [解析] ①不對(duì),b,c可能異面;②不對(duì),b,c可能平行;平行移動(dòng)直線不改變這條直線與其他直線的夾角,故③對(duì),選B.
3.D [解析] 當(dāng)l⊥α或l∥α?xí)r,在平面α內(nèi),顯然存在直線b使得l⊥b;當(dāng)l與α斜交時(shí),只需要b垂直于l在平面α內(nèi)的射影即可得到l⊥b.
4.C [解析] 取AC中點(diǎn)F,EF=,BF=,BE=,△BEF中,
8、由余弦定理得cos∠BEF=,∠BEF=60°.
【能力提升】
5.D [解析] 如圖,可知三種關(guān)系都有可能.
6.C [解析] 取AC中點(diǎn)E,那么ME∥BC,且ME=BC,NE∥AD,且NE=AD,∴BC+AD=2(ME+NE)=2a,在△MNE中,MN
9、.
8.D [解析] 假設(shè)三條線段共面,如果AB,BC,CD構(gòu)成等腰三角形,那么直線AB與CD相交,否那么直線AB∥CD;假設(shè)不共面,那么直線AB與CD是異面直線,應(yīng)選D.
9.B [解析] 將異面直線a,b平移至相交于P點(diǎn),當(dāng)平移后的直線a,b與l這三條直線在同一平面內(nèi)時(shí),θ取得最小值65°,當(dāng)b垂直于a,l所在的平面時(shí),θ取得最大值90°.
10. [解析] 作BC中點(diǎn)為G,連接GF,EF,GA,易知四邊形EFGB是平行四邊形,∴BE∥GF,即∠GFA是所求的角,易求△GFA的三邊其中GF=a,F(xiàn)A=GA=a,利用余弦定理求出cos∠GFA=.
11. [解析] 如圖,G為DE的中
10、點(diǎn),連接AG,AN,NG,那么NG∥EM,∠ANG即為EM,AN所成角.設(shè)正方形的棱長(zhǎng)為2,那么AN=,AG=,NG=EM=,所以cos∠ANG==.
12.①②④ [解析] ①、②、④對(duì)應(yīng)的情況如下:
用反證法證明③不可能.
13.24 [解析] 正方體如圖,假設(shè)要出現(xiàn)所成角為60°的異面直線,那么直線必須是面對(duì)角線,以AC為例,與之構(gòu)成黃金異面直線對(duì)的直線有4條,分別是A′B,BC′,A′D,C′D,正方體的面對(duì)角線有12條,所以所求的黃金異面直線對(duì)共有=24對(duì)(每一對(duì)被計(jì)算兩次,所以記好要除以2).
14.解:(1)∵AD∥BC,∴∠PDA的大小即為異面直線PD與BC
11、所成角的大?。?
∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥AD,
由PA=2,AD=2,得tan∠PDA=,∴∠PDA=60°,
故異面直線PD與BC所成角的大小為60°.
(2)∵PA⊥平面ABCD,
∴VP-ABCD=S正方形ABCD·PA=×22×2=.
15.解:如下圖,分別取AD,CD,AB,BD的中點(diǎn)E,F(xiàn),G,H,連接EF,F(xiàn)H,HG,GE,GF.
由三角形的中位線定理知,EF∥AC,且EF=,GE∥BD,且GE=.
GE和EF所成的銳角(或直角)就是AC和BD所成的角.
同理,GH=,HF=,GH∥AD,HF∥BC.
又AD⊥BC,∴∠GHF=90°,
∴GF2=GH
12、2+HF2=1.
在△EFG中,EG2+EF2=1=GF2,
∴∠GEF=90°,即AC和BD所成的角為90°.
【難點(diǎn)突破】
16.解:∵==λ,==μ,
∴EH∥BD,F(xiàn)G∥BD.
∴EH∥FG,EH=λ·BD,F(xiàn)G=μ·BD.
①當(dāng)λ=μ時(shí),EH∥FG,且EH=FG,
∴四邊形EFGH是平行四邊形,∴EF∥GH.
=,∴HG∥AC.
由公理4知,EF∥GH∥AC.
②當(dāng)λ≠μ時(shí),EH∥FG,但EH≠FG.
∴四邊形EFGH是梯形,且EH,F(xiàn)G為上下兩底邊,∴EF,GH為梯形的兩腰,它們必交于點(diǎn)P,P∈直線EF,P∈直線HG.又EF平面ABC,HG平面ADC,
∴P∈平面ABC,P∈平面ADC,
∴P是平面ABC和平面ADC的公共點(diǎn).
又∵平面ABC∩平面ADC=AC,∴P∈直線AC,
∴三條直線EF,GH,AC交于一點(diǎn).
綜上所述,當(dāng)λ=μ時(shí),三條直線EF,GH,AC互相平行;
當(dāng)λ≠μ時(shí),三條直線EF,GH,AC交于一點(diǎn).