内容正文:
8.6.1 直线与直线垂直
第八章 立体几何初步
全品绿本p74
12.[2023·福州屏东中学高一期末] 在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G分别为AB,AA1,DD1的中点,P为平面BCC1B1内(包括边界)一动点,且D1P∥平面EFG,则点P的轨迹长度为 .
全品绿本p76
15.(5分)如图L8-5-43所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为直角梯形,AB∥CD,AD⊥AB,AB=AD=CD=1,AM=2MP,点O在直角梯形ABCD内部或边上,若PO∥平面MBD,则点O的轨迹的长度为 .
全品绿本p76
15.(5分)如图L8-5-43所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为直角梯形,AB∥CD,AD⊥AB,AB=AD=CD=1,AM=2MP,点O在直角梯形ABCD内部或边上,若PO∥平面MBD,则点O的轨迹的长度为 .
8.6.1 直线与直线垂直
第八章 立体几何初步
定义(异面直线所成的角)已知两条异面直线,经过空间任一点分别作直线,我们把直线与所成的角叫做异面直线与所成的角(或夹角).
取值范围?
异面直线垂直的定义?
例1
例2
探究点一 求异面直线所成的角
图8-6-2
例1 如图8-6-2,在正方体 中, 为 与
的交点,求:
(1) 与 所成的角;
解: ,
或其补角是异面直线 与 所成的角.
在 中, , , 与
所成的角为 .
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(2) 与 所成的角.
解: 如图,连接 ,在正方体 中,
, , 四边形 是平行四边形,
,
或其补角是 与 所成的角.连接 ,
易知 是等边三角形,
又 是 的中点, ,
与 所成的角为 .
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图8-6-3
变式(1) 如图8-6-3所示,在正四面体 中,已知点
, , 分别为棱 , , 的中点,则异面直线
与 所成角的余弦值为_ __.
<m></m>
14
[解析] 连接 ,如图所示,因为点 , 分别为棱 ,
的中点,所以 ,所以 或其补角为异面直
线 与 所成的角.设正四面体 的棱长为 ,则
, ,所以在 中,由余弦定理可
得 ,所以异面直
线 与 所成角的余弦值为 .
15
(2)在直三棱柱 中, , , , , 分别
是 和 的中点,则异面直线 与 所成的角为_ ___.
<m></m>
[解析] 如图,取 的中点 ,连接 , , ,
分别为 , 的中点, ,则 (或其
补角)为异面直线 与 所成的角.取 的中点 ,
连接 , ,则 且 ,又
且 , 四边形 为平行四边形,
.在 中,由 , , ,得
,则 ,
16
, , ,
则 , ,则 ,
,
即异面直线 与 所成的角为 .
[素养小结]
求两条异面直线所成的角的一般步骤:
(1)构造角:根据异面直线的定义,通过作平行线或平移平行线,作出异面直线所成的角(或其补角).
(2)计算角:一般在三角形中求角的大小.
(3)确定角:若求出的角是锐角或直角,则它就是所求异面直线所成的角;若求出的角是钝角,则它的补角就是所求异面直线所成的角.
18
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