1、第二章 2.1 2.1.2基础巩固1 (2016台山一中)用M表示平面,a表示一条直线,则M内至少有一条直线与a()A平行B相交C异面 D垂直解析:如果a表示一条与平面相交的直线,则A不正确;如果a表示一条与平面平行的直线,则B不正确;如果a表示一条平面内的直线,则C不正确,故选D.答案:D2已知空间四边形ABCD中,M、N分别是AB、CD的中点,则下列判断中正确的是()AMN(ACBD) BMN(ACBD)CMN(ACBD) DMNMN,MN(ACBD)答案:D3在空间四边形ABCD中,已知AD1,BC,且ADBC,BD,AC,求AC和BD所成的角的大小解:如图,取AB,CD,AD,AC的中
2、点E,G,F,H连接EF,FG,GE,EH,HG,由中位线的性质,得EF綊BD,FG綊AC,则EFG为BD与AC所成的角(或其补角),又EHBC,HGAD,且ADBC,所以EHHG,所以EG2EH2HG222()2121.在EFG中,EG2EF2FG21,所以EFG90,即AC和BD所成的角为90.能力提升1空间中,垂直于同一条直线的两条直线()A平行 B相交C异面 D以上都有可能解析:可能平行,可能相交,也可能异面,故选D.答案:D2 (2016巴东一中)给出下列两个关于异面直线的命题:命题(1):若平面内的直线a与平面内的直线b为异面直线,直线c是与的交线,那么c至多与a,b中的一条相交;
3、命题(2):不存在这样的无穷多条直线,它们中的任意两条都是异面直线那么()A命题(1)正确,命题(2)不正确B命题(2)正确,命题(1)不正确C两个命题都正确D两个命题都不正确解析:如图所示,当c与a,b都相交,但交点不是同一个点时,平面内的直线a与平面内的直线b为异面直线,因此命题(1)不正确;(2)可以取无穷多个平行平面,在每个平面内取一条直线,且使这些直线两两不平行,则这些直线中任意两条都是异面直线,因此命题(2)不正确故答案为D.答案:D3 E、F、G、H分别是空间四边形ABCD各边AB、BC、CD、DA的中点,若BD2,AC4,则四边形EFGH的周长为()A2 B4C6 D8解析:如
4、图,在ABD中,E、H分别是AB、AD的中点,则EH綊BD;在CBD中,同理,FG綊BD,从而EH綊FG.同理可得EFGHAC,所以四边形EFGH为平行四边形,周长为2(EHEF)6.答案:C4 (2015吉林扶余一中期末考试)如图,在三棱锥SABC中,G1,G2分别是SAB和SAC的重心,则直线G1G2与BC的位置关系是()A相交 B平行C异面 D以上都有可能解析:G1,G2是重心,G1G2MN,而MNBC,G1G2BC.答案:B5. (2015浙江省镇海中学期末考试)如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,ABAA12,AD1,E为A1CC1的中点,则异面直线BC1与AE所成角的余弦值为
5、() A. B.C. D.解析:连接AD1,D1E,因为AD1BC1,所以D1AE是异面直线BC1与AE所成的角在D1AE中,可以求得AD1,AE,D1E,所以D1AE为等腰三角形,从而求得D1AE的余弦值为,故选B.答案:B6如图,若G、H、M、N分别是三棱柱的顶点或所在棱的中点,则表示直线GH,MN是异面直线的图形有_解析:中HGMN,中GMHN且GMHN,故HG、NM必相交,正确答案:7如图所示,在正方体ABCDA1B1C1D1中,(1)AC与DD1所成的角为_;(2)AC与D1C1所成的角为_;(3)AC与B1D1所成的角为_;(4)AC与A1B所成的角为_;(5)A1B与B1D1所成
6、的角为_;(6)A1B与CC1所成的角为_解析:(1)DD1和AC是异面直线,因为AA1DD1,AA1AC,A1AC90,所以DD1和AC所成的角是90;(2)因为DCD1C1,所以ACD是AC和D1C1所成的角,又因为ACD45,所以AC和D1C1所成的角是45;(3)连接BD,因为BDB1D1,所以AC与BD所成的角就是AC和B1D1所成的角,又因为ACBD,所以AC与B1D1所成的角是90;(4)连接A1C1,BC1,则A1BC1是等边三角形,又因为A1C1AC,所以BA1C1是AC和A1B所成的角,又因为BA1C160,所以AC和A1B所成的角是60;(5)连接A1D,则A1BD是等边
7、三角形,A1BD60,又因为BDB1D1,所以A1BD是A1B和B1D1所成的角,即A1B和B1D1所成的角是60;(6)因为BB1CC1,所以A1BB1是A1B和CC1所成的角又因为A1BB145,所以A1B和CC1所成的角是45.答案:(1)90(2)45(3)90(4)60(5)60(6)458 (2016如东高级中学)已知a,b为异面直线,且a,b所成的角为40,过空间一点作直线c,直线c与a,b均异面,且所成的角均为,若这样的直线c共有四条,则的取值范围为_解析:设平面上的两条直线m,n分别满足ma,nb,则m,n相交,且夹角为40.若直线c与a,b均异面,且所成的角均为,则直线c与
8、m,n所成的角均为.当020时,不存在这样的直线c;当20时,这样的直线c只有一条;当20 70时,这样的直线c有两条;当70时,这样的直线c有三条;当7090时,这样的直线c有四条;当90时,这样的直线c只有一条故的取值范围为(70,90)答案:(70,90)9如图,ABC和ABC的对应顶点的连线AA、BB、CC交于同一点O,且.(1)求证:ABAB,ACAC,BCBC;(2)求的值解:(1)AABBO,且,ABAB,同理ACAC,BCBC.(2)ABAB,ACAC且AB和AB、AC和AC方向相反,BACBAC.又,AOBAOB,AOBAOB.同理可证,ABCABC.2.10如图所示,AB是圆O的直径,点C是弧AB的中点,D、E分别是VB、VC的中点,求异面直线DE与AB所成的角解:因为D、E分别是VB、VC的中点,所以BCDE,因此ABC是异面直线DE与AB所成的角又因为AB是圆O的直径,点C是弧AB的中点,所以ABC是以ACB为直角的等腰直角三角形,于是ABC45,故异面直线DE与AB所成的角为45.