内容正文:
编写说明:基于中职学生数学知识能力普遍薄弱的学情特点,我们始终坚持“以生为本”的教育理念,深度融合支架式教学理论,系统剖析近三年高考真题命题规律,匠心打造了契合福建中职数学命题特色的数学《一课一练》(高教版)系列专辑,每章均配有章节测验。
本卷为高教版《数学》拓展模块第24练,内容是第四章立体几何4.2 直线与直线的位置关系-异面直线。
高教版《数学》拓展模块上册 第24练
第四章 立体几何
4.2 直线与直线的位置关系-异面直线
一课一练
1、 单选题
1.若直线与平面所成的角相等,则直线的位置关系是( )
A.相交 B.平行 C.异面 D.以上都有可能
【答案】D
【分析】通过分别分析直线相交、平行、异面三种情况下,它们与平面所成角是否可能相等来得出答案.
【详解】若,显然与平面所成角相等.
若为圆锥的两条母线所在的直线,显然与圆锥底面所成的角相等,此时显然为相交直线.
若为异面直线,且,显然与平面所成角相等.
故当直线与平面所成的角相等时,直线可能平行,可能相交,可能异面.
故选:D.
2.在正方体中,和所成的角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意作出图像,找出异面直线所成的角结合正方体的性质即可得解.
【详解】
如图所示,根据题意作出正方体,连接,,,,
因为∥,所以和所成的角为与所成角即,
又因为,所以为等边三角形,
所以,
则和所成的角为,
故选:.
3.下列命题中,正确的是( )
A.如果两条直线垂直,那么它们一定相交
B.过一点作已知直线的垂线,有且只有一条
C.已知三条直线,,,如果,,那么
D.如果两条异面直线所成的角为,那么这两条直线互相垂直
【答案】D
【分析】根据空间直线的位置关系,即可求解.
【详解】对于A:如果两条直线垂直,那么可能相交,也可能异面,所以A错误;
对于B:过一点作已知直线的垂线,在平面内有且只有一条,在空间中有无数条,所以B错误;
对于C:已知三条直线,,,如果,,
那么a与c可能相交,可能平行,也可能异面,所以C错误;
对于D:如果两条异面直线所成的角为,那么这两条直线互相垂直,所以D正确.
故选:D.
4.已知长方体中,,点分别是线段的中点,则与所成角的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意连接,则与所成角即为与所成角,设出,结合题意及勾股定理即可得解.
【详解】
如图所示,连接,,因为点分别是线段的中点,
所以,又,
所以为平行四边形,则,
即与所成角即为与所成角,
令,则,
因为点分别是线段的中点,所以,
又因为,满足,
所以,则与所成角的大小为,
故选:.
5.已知平面,直线,则直线的位置关系是( )
A.平行 B.异面 C.相交或平行 D.平行或异面
【答案】D
【分析】作出正方体,结合线线的位置关系即可得解.
【详解】
如图所示,在正方体中,令正方形所在的平面为,正方形所在的平面为,满足平面,
令棱所在的直线为,,所在的直线为,,此时;
令棱所在的直线为,,所在的直线为,,此时与异面;
因为两平面平行,则平面内的直线无交点,则直线不可能相交,
所以直线的位置关系是平行或异面,
故选:.
6.如果空间两直线互相垂直,则他们的位置关系是( )
A.一定相交 B.共面直线 C.异面直线 D.一定不平行
【答案】D
【分析】作出正方体,利用线线的位置关系即可得解.
【详解】
如图所示,在正方体中,
,为异面直线,即不相交,也不共面,故错误;
,为相交直线即共面直线,
所以空间两直线互相垂直,则他们的位置关系一定不平行,
故选:.
7.一条直线与两条异面直线中的一条平行,则它和另一条的位置关系是( )
A.平行或异面 B.相交或异面 C.异面 D.相交
【答案】B
【分析】根据直线与直线的位置关系即可得解.
【详解】因为一条直线与两条异面直线中的一条平行,所以它和另一条的位置关系不可能平行,
如图所示,在正方体中,连接,
因为与为异面直线,∥,则,
所以一条直线与两条异面直线中的一条平行,则它和另一条的位置可以为相交;
因为与为异面直线,∥,与为异面直线,
所以一条直线与两条异面直线中的一条平行,则它和另一条的位置可以为异面;
综上所述,一条直线与两条异面直线中的一条平行,则它和另一条的位置关系是相交或异面,
故选:.
8.空间中两条直线的夹角为,则它们的位置关系是( ).
A.垂直 B.平行 C.异面 D.相交或异面
【答案】D
【分析】根据空间中两条直线的位置关系判断即可.
【详解】若空间中两条直线垂直,则夹角为,故A错误;
若空间中两条直线平行,则夹角为,故B错误;
当直线相交或异面时,可能夹角为.
故选:D.
2、 填空题
9.如图,正方体中,,分别是棱与的中点,则直线与直线所成的角的大小是 .
【答案】
【分析】首先找出直线与直线所成的角,再分析其所在的三角形,进而得到角的大小.
【详解】
连接,.
因为,分别是棱与的中点,
所以.
因为
所以四边形是平行四边形,进而.
因为,,则即为与所成的角.
又因为,所以为,
所以直线与所成的角为.
10.空间两条直线所成的角的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据空间两条直线所成的角的定义即可得解.
【详解】空间两条直线所成的角的取值范围是,
故答案为:.
3、 解答题
11.如图,在正方体中,为侧面的中心.
求:
(1)与所成的角;
(2)与所成的角.
【答案】(1).
(2).
【分析】()根据题意结合异面直线所成角的定义及正方体的性质即可得解.
()根据题意作出图像,证明出四边形为平行四边形,得出所求角,结合正方体的性质即可得解.
【详解】(1)因为,所以(或其补角)为异面直线与所成的角,
又在正方体中,,
所以与所成的角为.
(2)
如图所示,连接,因为,,所以,又,
所以四边形为平行四边形.
所以,所以(或其补角)为异面直线与所成的角.
连接,,在正方体中,,
所以为等边三角形,又因为为的中点,所以,
即与所成的角为.
12.如图,已知为所在平面外一点,,,,分别为和的中点.求和所成的角.
【答案】
【分析】通过构造中位线,将异面直线所成角转化为平面内三角形的角,再分析三角形进行求解.
【详解】如图所示,取的中点,连接、,
因为、分别为和的中点,
所以且,且,
于是为和所成的角,
因为,所以,即,
因为,所以,即和所成的角为.
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第四章 立体几何
4.2 直线与直线的位置关系-异面直线
一课一练
1、 单选题
1.若直线与平面所成的角相等,则直线的位置关系是( )
A.相交 B.平行 C.异面 D.以上都有可能
2.在正方体中,和所成的角为( )
A. B. C. D.
3.下列命题中,正确的是( )
A.如果两条直线垂直,那么它们一定相交
B.过一点作已知直线的垂线,有且只有一条
C.已知三条直线,,,如果,,那么
D.如果两条异面直线所成的角为,那么这两条直线互相垂直
4.已知长方体中,,点分别是线段的中点,则与所成角的大小为( )
A. B. C. D.
5.已知平面,直线,则直线的位置关系是( )
A.平行 B.异面 C.相交或平行 D.平行或异面
6.如果空间两直线互相垂直,则他们的位置关系是( )
A.一定相交 B.共面直线 C.异面直线 D.一定不平行
7.一条直线与两条异面直线中的一条平行,则它和另一条的位置关系是( )
A.平行或异面 B.相交或异面 C.异面 D.相交
8.空间中两条直线的夹角为,则它们的位置关系是( ).
A.垂直 B.平行 C.异面 D.相交或异面
2、 填空题
9.如图,正方体中,,分别是棱与的中点,则直线与直线所成的角的大小是 .
10.空间两条直线所成的角的取值范围是 .
3、 解答题
11.如图,在正方体中,为侧面的中心.
求:
(1)与所成的角;
(2)与所成的角.
12.如图,已知为所在平面外一点,,,,分别为和的中点.求和所成的角.
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