1、第二章 点、直线、平面之间的位置关系2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系A级基础巩固一、选择题1已知空间两个角,与的两边对应平行,且60,则()A60B120C30 D60或1202在正方体ABCDA1B1C1D1中,异面直线BA1与CC1所成的角为()A30 B45C60 D903.如图所示,在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别是AB,AD的中点,则异面直线B1C与EF所成的角的大小为()A30 B45C60 D904.如图,在三棱锥S ABC中,与AB异面的棱为()ABC BSA CSC DSB5三棱锥的对角线互相垂直相等,顺次连接这
2、个四边形各边中点,所组成的四边形是()A梯形 B矩形C平行四边形 D正方形二、填空题6在四棱锥PABCD中,各棱所在的直线互相异面的有_对7若ABAB,ACAC,有下列结论:BACBAC;ABCABC180;ACBACB或ACBACB180.则一定成立的是_(填序号)8已知正方体ABCDA1B1C1D1中,E为C1D1的中点,则异面直线AE与BC所成角的余弦值为_三、解答题9如图,已知长方体的长和宽都是4 cm,高是4 cm.(1)求BC和AC所成的角的度数(2)求AA和BC所成的角的度数10在空间四边形ABCD中,ABCD,AB与CD成30角,E,F分别为BC,AD的中点,求EF与AB所成的
3、角B级能力提升1在三棱锥ABCD中,AB,BC,CD的中点分别是P,Q,R,且PQ2,QR,PR3,那么异面直线AC和BD所成的角是()A90 B60C45 D302.一个正方体纸盒展开后如图所示,在原正方体纸盒中有如下结论:ABEF;AB与CM所成的角为60;EF与MN是异面直线;MNCD.以上结论中正确的序号为_3.若空间四边形ABCD的各个棱长都相等,E为BC的中点,求异面直线AE与CD所成的角的余弦值参考答案第二章 点、直线、平面之间的位置关系2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系A级基础巩固一、选择题1已知空间两个角,与的两边对应平行,且6
4、0,则()A60B120C30 D60或120解析:由等角定理,知与相等或互补,故60或120.答案:D2在正方体ABCDA1B1C1D1中,异面直线BA1与CC1所成的角为()A30 B45C60 D90解析:如图所示,在正方体ABCDA1B1C1D1中,BB1CC1,故B1BA1就是异面直线BA1与CC1所成的角,故为45.答案:B3.如图所示,在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别是AB,AD的中点,则异面直线B1C与EF所成的角的大小为()A30 B45C60 D90解析:连接BD,B1D1,D1C知D1B1C是等边三角形,所以D1B1与B1C所成角为60,故B1C与EF所成角
5、也是60答案:C4.如图,在三棱锥S ABC中,与AB异面的棱为()ABCBSACSCDSB解析:根据异面直线的判定定理可知AB与SC为异面直线答案:C5三棱锥的对角线互相垂直相等,顺次连接这个四边形各边中点,所组成的四边形是()A梯形 B矩形C平行四边形 D正方形解析:如图所示,因为BDAC,且BDAC,又因为E,F,G,H分别为对应边的中点,所以FG綊EH綊BD,HG綊EF綊AC.所以FGHG,且FGHG.所以四边形EFGH为正方形答案:D二、填空题6在四棱锥PABCD中,各棱所在的直线互相异面的有_对解析:以底边所在直线为准进行考查,因为四边形ABCD是平面图形,4条边在同一平面内,不可
6、能组成异面直线,而每一边所在直线能与2条侧棱组成2对异面直线,所以共有428对异面直线答案:87若ABAB,ACAC,有下列结论:BACBAC;ABCABC180;ACBACB或ACBACB180.则一定成立的是_(填序号)解析:因为ABAB,ACAC,所以ACBACB或ACBACB180答案:8已知正方体ABCDA1B1C1D1中,E为C1D1的中点,则异面直线AE与BC所成角的余弦值为_解析:在正方体ABCDA1B1C1D1中,ADBC,所以AE与AD所成的角即为AE与BC所成的角,即是EAD.连接DE,在RtADE中,设ADa,则DEa,AEa,故cosEAD.所以异面直线AE与BC所成
7、角的余弦值为.答案:三、解答题9如图,已知长方体的长和宽都是4 cm,高是4 cm.(1)求BC和AC所成的角的度数(2)求AA和BC所成的角的度数解:(1)在长方体中,BCBC,所以ACB为BC与AC所成的角因为ABBC4 cm,ABC90,所以ACB45,所以BC和AC所成的角为45.(2)在长方体中,AABB,所以CBB为AA与BC所成的角因为BB4 cm,BC4 cm,所以CBB60,所以AA和BC所成的角为60.10在空间四边形ABCD中,ABCD,AB与CD成30角,E,F分别为BC,AD的中点,求EF与AB所成的角解:取BD的中点G,连接EG,FG,因为E,F分别为BC,AD的中
8、点,所以EG綊CD,GF綊AB.所以EG与GF所成的角即为AB与CD所成的角因为ABCD,所以EFG为等腰三角形又AB与CD所成角为30,所以EGF30或150.因为GFE就是EF与AB所成的角,所以EF与AB所成角为75或15.B级能力提升1在三棱锥ABCD中,AB,BC,CD的中点分别是P,Q,R,且PQ2,QR,PR3,那么异面直线AC和BD所成的角是()A90 B60C45 D30解析:如图所示,因为PQ綊AC,QR綊BD,所以PQR为异面直线AC与BD所成的角或其补角,PQ2.QR,PR3,有PQ2QR2PR2.由勾股定理,得PQR90.答案:A2.一个正方体纸盒展开后如图所示,在原正方体纸盒中有如下结论:ABEF;AB与CM所成的角为60;EF与MN是异面直线;MNCD.以上结论中正确的序号为_解析:把正方体的平面展开图还原成原来的正方体,如图所示,ABEF,EF与MN是异面直线,ABCM,MNCD,只有正确答案:3.若空间四边形ABCD的各个棱长都相等,E为BC的中点,求异面直线AE与CD所成的角的余弦值解:取BD的中点F,连接EF,AF,又E为BC的中点,所以EF綊CD,所以AEF或其补角为异面直线AE与CD所成的角,设空间四边形的棱长为a,则AEAFa,EF,所以cosAEF.10