2020-2021学年新教材高考数学 第八章 立体几何 3 考点2 两异面直线所成的角练习(含解析)(选修2).docx
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1、考点2 两异面直线所成的角(2018全国卷(理)在长方体ABCDA1B1C1D1中,ABBC1,AA13,则异面直线AD1与DB1所成角的余弦值为()A15B56C55D22【解析】方法一如图,在长方体ABCDA1B1C1D1的一侧补上一个相同的长方体ABBAA1B1B1A1.连接B1B,由长方体性质可知,B1BAD1,所以DB1B为异面直线AD1与DB1所成的角或其补角连接DB,由题意,得DB12+1+125,BB112+322,DB112+12+325.在DBB1中,由余弦定理,得DB2BB12DB122BB1DB1cosDB1B,即545225cosDB1B,cosDB1B55.故选C方
2、法二如图,以点D为坐标原点,分别以DA,DC,DD1所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系Dxyz.由题意,得A(1,0,0),D(0,0,0),D1(0,0,3),B1(1,1,3),AD1(1,0,3),DB1(1,1,3),AD1DB11101(3)22,|AD1|2,|DB1|5,cosAD1,DB1AD1DB1AD1DB122555.故选C【答案】C (2018江苏卷)如图,在正三棱柱ABCA1B1C1中,ABAA12,点P,Q分别为A1B1,BC的中点(1)求异面直线BP与AC1所成角的余弦值;(2)求直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值【解析】如图,在正三棱柱ABCA1B1C
3、1中,设AC,A1C1的中点分别为O,O1,则OBOC,OO1OC,OO1OB,以OB,OC,OO1为基底,建立空间直角坐标系Oxyz .因为ABAA12,所以A(0,1,0),B(3,0,0),C(0,1,0),A1(0,1,2),B1(3,0,2),C1(0,1,2)(1)因为P为A1B1的中点,所以P32,-12,2,从而BP-32,-12,2,AC1(0,2,2),故|cosBP,AC1|BPAC1BPAC1-1+452231020.因此,异面直线BP与AC1所成角的余弦值为31020.(2)因为Q为BC的中点,所以Q32,12,0,因此AQ32,32,0,AC1(0,2,2),CC1(0,0,2)设n(x,y,z)为平面AQC1的一个法向量,则AQn=0,AC1n=0,即32x+32y=0,2y+2z=0.不妨取n(3,1,1)设直线CC1与平面AQC1所成的角为,则sin |cosCC1,n|CC1nCC1n22555.所以直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值为55.【答案】见解析
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