高一数学下学期:8-6-1 直线与直线垂直 同步练习2(解析版)
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1、8.6.1 直线与直线垂直(用时45分钟)【选题明细表】 知识点、方法题号异面直线所成角1,4,5,6,8,9异面直线垂直2,3综合问题7,10,11,12基础巩固1在正方体中,异面直线与所成角的大小是( )ABCD【答案】B【解析】如图正方体中因为即为异面直线与所成角,又为等腰直角三角形故选:2如图所示,四棱锥的底面是边长的为1的正方形,侧棱,则它的五个面中,互相垂直的共有( )A3对B4对C5对D6对【答案】C【解析】试题分析:因为,所以,可得底面,面,面,可得:面面,面面,面,可得面面,面,可得面面,面,可得面,故选C3如图是一个正方体的平面展开图,在原正方体中,给出下列四个结论:与所在
2、直线垂直; 与所在直线平行;与所在直线成60角; 与所在直线异面.其中正确结论的序号是( )ABCD【答案】C【解析】画出原正方体如图所示,连接,由图可知错误;,所以为等边三角形,所以与所在直线成60角是正确的;显然与所在直线异面是正确的.综上,正确.故选:C4如图所示,在正方体中,分别是,的中点,则直线与所成角的余弦值是( )ABCD【答案】C【解析】如图,取AD的中点G,连接EG,GF,GEF为直线AD1与EF所成的角设棱长为2,则EG=,GF=1,EF=cosGEF=,故选C5直三棱柱中,若,则异面直线与所成的角等于( )A30B45C60D90【答案】C【解析】本试题主要考查异面直线所
3、成的角问题,考查空间想象与计算能力延长B1A1到E,使A1E=A1B1,连结AE,EC1,则AEA1B,EAC1或其补角即为所求,由已知条件可得AEC1为正三角形,EC1B为,故选C6如图,空间四边形的对角线,分别为的中点,并且异面直线与所成的角为90,则等于_.【答案】5【解析】如图,取的中点P,连接,,则,即为异面直线与所成的角(或其补角).又,.故答案为:57如图,为等边三角形所在平面外一点,且,分别为的中点,则异面直线与所成的角为_.【答案】45【解析】如图,取的中点,连接,则等于异面直线与所成角.设,则.取的中点,连接.,为等边三角形,平面,.所以,异面直线与所成的角为.故答案为:8
4、如图,是圆的直径,点是弧的中点,分别是的中点,求异面直线与所成的角.【答案】【解析】是圆的直径,.点是弧的中点,.在中,分别为的中点,与所成的角为.能力提升9在正方体中,点在线段上运动,则异面直线与所成的角的取值范围是( )ABCD【答案】D【解析】连接,因为,所以与所成的角就是与所成的角,即.当点从向运动时,从增大到,但当点与重合时,与与为异面直线矛盾,所以异面直线与所成的角的取值范围是.故选:10在四面体ABCD中,AC与BD的夹角为,M,N分别是AB,CD的中点,则线段MN的长度为_【答案】1或【解析】取AD中点P,因为M,N分别是AB,CD的中点,所以MP/BD,NP/AC,且因为AC
5、与BD的夹角为,所以或因此或11如图,在四棱柱中,侧面都是矩形,底面四边形是菱形且,若异面直线和所成的角为,试求的长.【答案】【解析】连接.由题意得四棱柱中,四边形是平行四边形,(或其补角)为和所成的角.异面直线和所成的角为,.四棱柱中,是等腰直角三角形,.底面四边形是菱形且,.素养达成12如图,已知是平行四边形所在平面外一点, 分别是的中点.(1)求证: 平面;(2)若, ,求异面直线与所成的角的大小.【答案】(1)见解析;(2)【解析】(1)取PD的中点H,连接AH,NH,N是PC的中点,NHDC.M是AB的中点,且DCAB,NHAM,即四边形AMNH为平行四边形MNAH.又MN平面PAD,AH平面PAD,MN平面PAD.(2)连接AC并取其中点O,连接OM、ON,则OMBC,ONPA.ONM就是异面直线PA与MN所成的角,由MNBC4,PA,得OM2,ON.MO2ON2MN2,ONM30,即异面直线PA与MN成30的角
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