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【上好数学课】2020-2021学年高一同步备课系列(人教A版必修2)
第2章 2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系(备作业)
一.选择题
1.若空间两个角与的两边对应平行,当时,则等于
A. B.或 C. D.或
【答案】D
【解析】空间两个角与的两边对应平行,
这两个角相等或互补,
,
或.
故选D.
2.下列四个命题正确的是
A.两两相交的三条直线必在同一平面内
B.若四点不共面,则其中任意三点都不共线
C.在空间中,四边相等的四边形是菱形
D.在空间中,有三个角是直角的四边形是矩形
【答案】B
【解析】对于选项,如果三条直线交于一点,则此时三条直线不一定在同一平面内,故不对;
对选项,若四点不共面,则一定不存在三点共线,若有三点共线,则第四点与此线确定一个平面,这样就会出现四点共面,与已知条件不符合,故正确;
对于选项,在空间中四边相等的四边形可能是空间四边形,故不对;
对于选项,空间四边形中也存在三个角是直角的情况,故不对.
故选B.
3.如图,已知正三棱柱的侧棱长为底面边长的2倍,是侧棱的中点,则异面直线和BM所成的角的余弦值为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】取的中点,的中点,连接,,,
可得四边形为平行四边形,可得,
由为的中位线,可得,
则(或其补角)为异面直线和所成的角.
设正三棱柱的底面边长为1,侧棱长为2,
由,,
在直角三角形中,可得,
在(中,,
由异面直线所成角的范围可得异面直线和所成的角的余弦值为,
故选C.
4.已知直三棱柱中,,,则异面直线和所成的角的大小是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】连结,平面,,
与△是全等三角形,,,
,平面,
又平面,,
矩形中,,
四边形为正方形,可得,
,平面,
又平面,可得,
即异面直线与所成角为.
故选D.
5.已知正方体的棱长为1,则直线与直线AC所成角的余弦值为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】连接,,
,
为直线与直线所成角或其补角,
正方体棱长为1,故△是边长为的等边三角形,
,
故.
故选C.
6.在正方体中,点为线段AB的中点,则异面直线与EC所成角的余弦值为
A.0 B. C. D.
【答案】C
【解析】连接,,
,,
四边形是平行四边形,
,故为异面直线与所成角,
设正方体棱长为2,则,,,
由余弦定理可得.
故选C.
7.若直线不平行于平面,则下列结论成立的是
A.平面内的所有直线都与直线异面
B.平面内不存在与直线平行的直线
C.平面内的直线都与直线相交
D.直线与平面有公共点
【答案】D
【解析】直线不平行于平面,可得,或.
A.平面内的所有直线都与直线异面,不正确,相交平行或为异面直线;
B.平面内不存在与直线平行的直线,不正确,时,平面内存在与直线平行的直线;
C.平面内的直线都与直线相交,不正确,的直线可能与平行;
D.直线与平面有公共点,正确.
故选D.
8.已知:空间四边形ABCD如图所示,、分别是AB、AD的中点,、分别是BC,CD上的点,且,,则直线FH与直线EG
A.平行 B.相交 C.异面 D.垂直
【答案】B
【解析】四边形是空间四边形,、分别是、的中点,
为三角形的中位线
且
又,
,且,
在四边形中,
即,,,四点共面,且,
四边形是梯形,
直线与直线相交,
故选B.
9.如图,在四棱锥中,底面为梯形,,,,,分别为棱PB,PC的中点,则
A.,且直线,是共面直线
B.,且直线,是异面直线
C.,且直线,是异面直线
D.,且直线,是共面直线
【答案】D
【解析】如图,连接,
,分别为棱,的中点,,,,
,,
,且,
四边形是平行四边形,
,且,
,是共面直线.
故选D.
10.两条异面直线指的是
A.不同在任何一个平面内的两条直线
B.在空间内不相交的两条直线
C.分别位于两个不同平面内的直线
D.某一个平面内的一条直线和这个平面外的一条直线
【答案】A
【解析】根据异面直线的定义,
对于A:符合定义,故A正确;
对于B:在空间不相交的直线但是可能平行,故B错误;
对于C:可能是平行直线,故C错误;
对于D:可能经过经过直线与平面的交点,故D错误.
故选A.
11.正方体中,直线BD与位置关系为
A.相交且垂直 B.异面且垂直 C.相交但不垂直 D.异面但不垂直
【答案】D
【解析】如图,直线与异面,且,
显然直线与直线不垂直,即直线与不垂直,
故选D.
12.若平面平面,是内的任意一条直线,则下列结论正确的是
A.任意直线,都有 B.存在直线,使得
C.任意直线,都有 D.存在直线,使得
【答案】B
【解析】若平面平面,是内的任意一条直线,
对于,任意直线,都有,错误,只有直线垂直于、的交线时,;