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,匠心打造了契合湖北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.下列说法中错误的是( )
A.两条直线平行时没有公共点 B.三个点可以确定一个平面
C.两条异面直线不可能相交 D.两条相交直线可以确定一个平面
【答案】B
【分析】根据平行线,异面直线及平面的性质即可求解.
【详解】对A,由平行线的定义可得,两条直线平行时没有公共点,故A正确.
对B,经过不在同一条直线上的三个点有且只有一个平面,故B错误.
对C,由异面直线的定义可得,两条异面直线不可能相交,故C正确.
对D,由平面的性质可得,两条相交直线可以确定一个平面,故D正确.
故选:B.
2.如图所示,在三棱锥中,分别为棱的中点,且,则直线与直线所成的角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据异面直线所成角的概念结合勾股定理即可求解.
【详解】取棱的中点G,连接.
因为分别为棱的中点,所以,,
又,,所以,
所以直线与直线所成的角等于直线与直线所成的角,即,
所以直线与直线所成的角为.
故选:D.
3.如图,在正方体中,分别为,的中点,则异面直线与所成的角等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,结合正方形的结构特征,及异面直线所成角的概念,即可求解.
【详解】
由题意,连接,
因为正方体中,分别为,的中点,
所以,
所以即为异面直线与所成的角,
又,
所以是等边三角形,则,
即异面直线与所成的角为.
故选:B.
4.如图在正方体中,异面直线与所成的角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】找到与平行的直线,即可找到异面直线所成角,结合正方体性质即可求解.
【详解】如图所示,连接:
因为正方体中,且,所以四边形是平行四边形,
所以,
所以异面直线与所成的角即角,
设正方体棱长为,则,
所以为等边三角形,角.
即异面直线与所成的角为.
故选:C.
5.如图,,,,均是正三棱柱的顶点或所在棱的中点,则表示,是异面直线的图形的序号为( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【答案】D
【分析】根据异面直线的定义即可结合图形关系求解.
【详解】在题图①中,由,均为所在棱的中点,
连接,则由三棱柱的性质可得,,,
所以为平行四边形,即,
在题图②④中,直线,是异面直线;
在题图③中,连接,由,均为所在棱的中点,
所以,且,
所以得四边形为梯形,则直线与直线相交.
故选:D.
6.空间中,过一点作已知直线的垂线,能作( )
A.一条 B.两条 C.无数条 D.以上都不对
【答案】C
【分析】根据空间中直线的位置关系即可解答.
【详解】空间中,过一点作已知直线的垂线,
有无数种可能,所以能作无数条,
故选:C.
2、 多选题
7.已知正方体的棱长为,则( )
A.正方体的外接球体积为 B.正方体的内切球表面积为
C.与异面的棱共有4条 D.三棱锥与三棱锥体积相等
【答案】ACD
【分析】对于A、B:正方体外接球的半径,内切球的半径,代入球体的体积和表面积公式计算;对于C:根据异面直线的定义进行判定;对于D:利用等体积转换处理.
【详解】∵正方体外接球的半径,内切球的半径
∴正方体的外接球体积为,内切球表面积为
A正确,B不正确;
与异面的棱有,共有4条,C正确;
∵,则三棱锥与三棱锥的高,底面积,故体积相等,D正确;
故选:ACD.
8.如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,底面三角形A1B1C1是正三角形,E是BC的中点,则下列叙述错误的是( )
A.CC1与B1E是异面直线 B.C1C与AE共面
C.AE与B1C1是异面直线 D.AE与B1C1所成的角为60°
【答案】ABD
【详解】ABD
【解析】由于CC1与B1E都在平面C1B1BC内,故C1C与B1E共面,A错误;
由于C1C在平面C1B1BC内,而AE与平面C1B1BC相交于E点,点E不在C1C上,故C1C与AE是异面直线,B错误;
同理AE与B1C1是异面直线,C正确;
AE与B1C1所成的角就是AE与BC所成的角,而E为BC中点,△ABC为正三角形,所以AE⊥BC,即AE与B1C1所成为90°,D错误.故选:ABD.
【题型】异面直线所成角
【难度】B
【核心素养】直观想象,逻辑推理
3、 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:.
4、 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.下列说法中错误的是( )
A.两条直线平行时没有公共点 B.三个点可以确定一个平面
C.两条异面直线不可能相交 D.两条相交直线可以确定一个平面
2.如图所示,在三棱锥中,分别为棱的中点,且,则直线与直线所成的角为( )
A. B. C. D.
3.如图,在正方体中,分别为,的中点,则异面直线与所成的角等于( )
A. B. C. D.
4.如图在正方体中,异面直线与所成的角为( )
A. B. C. D.
5.如图,,,,均是正三棱柱的顶点或所在棱的中点,则表示,是异面直线的图形的序号为( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
6.空间中,过一点作已知直线的垂线,能作( )
A.一条 B.两条 C.无数条 D.以上都不对
2、 多选题
7.已知正方体的棱长为,则( )
A.正方体的外接球体积为 B.正方体的内切球表面积为
C.与异面的棱共有4条 D.三棱锥与三棱锥体积相等
8.如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,底面三角形A1B1C1是正三角形,E是BC的中点,则下列叙述错误的是( )
A.CC1与B1E是异面直线 B.C1C与AE共面
C.AE与B1C1是异面直线 D.AE与B1C1所成的角为60°
3、 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 .
4、 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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