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第八章 8. 第课时
一、选择题
1.如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥底面ABC,AB=BC=AA1,∠ABC=90°,点E、F分别是棱AB、BB1的中点,则直线EF和BC1所成的角是( )
A.45° B.60°
C.90° D.120°
答案 B
解析 以BC为x轴,BA为y轴,BB1为z轴,建立空间直角坐标系.
设AB=BC=AA1=2,
则C1(2,0,2),E(0,1,0),F(0,0,1),
则=(0,-1,1),=(2,0,2)
∴·=2,记,所成为θ
则cosθ==.
∴EF和BC1所成角为60°.
2.在直角坐标系中,A(-2,3),B(3,-2),沿x轴把直角坐标系折成120°的二面角,则AB的长度为( )
A. B.2
C.3 D.4
答案 B
解析 设A、B在x轴上的射影分别为C、D,则AC=3,BD=2,CD=5,又=++,,所夹的角为60°
易求得||==2.
3.如右图所示,
在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,O是底面ABCD的中心,E、F分别是CC1、AD的中点,那么异面直线OE和FD1所成的角的余弦值等于( )
A. B. C. D.
答案 B
解析 本题考查空间向量的运算.设正方体的边长为2,建立如右图所示的坐标系,O(1,1,0),E(0,2,1),F(1,0,0),D1(0,0,2),∴=(-1,0,2),=(-1,1,1),
∴cos,===.
4.已知二面角α—l—β的大小为60°,m、n为异面直线,且m⊥α,n⊥β,由m、n所成的角为( )
A.30° B.60°
C.90° D.120°
答案 B
解析 画出图形可得B正确.
5.
如图所示,平面α⊥平面β,A∈α,B∈β,AB与两平面α、β所成的角分别为和.过A、B分别作两平面交线的垂线,垂足为A′、B′,则ABA′B′等于( )
A.21 B.31
C.32 D.43
答案 A
解析 在Rt△ABB′中,AB′=AB·sin=AB.
在Rt△ABA′中,AA′=AB·sin=AB.
在Rt△AA′B′中,A′B′==AB.
∴ABA′B′=21.
6.
如图所示,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,若E、F分别是BC、DD1的中点,则B1到平面ABF的距离为( )
A. B.
C. D.
答案 D
解析 建立如图所示的空间直角坐标系,
则A(1,0,1),B1(1,1,0),
设F(0,0,),E(,1,1),B(1,1,1)
=(0,1,0),=(-,0,1),=(-1,0,-).
∵·=(-1,0,-)·(-,0,1)=0,
∴⊥,又⊥,∴⊥平面ABF,
平面ABF的法向量为=(-,0,1),=(0,1,-1).
B1到平面ABF的距离为=.
7.等腰Rt△ABC中,AB=BC=1,M为AC中点,沿BM把它折成二面角,折后A与C的距离为1,则二面角C—BM—A的大小为( )
A.30° B.60°
C.90° D.120°
答案 C
解析 如图,由AB=BC=1,
∠ABC=90°,得AC=.
∵M为AC中点,∴MC=AM=,
且CM⊥BM,AM⊥BM.
∴∠CMA为二面角C-BM-A的平面角.
∵AC=1,MC=MA=,∴∠CMA=90°.
8.已知长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=4,CC1=2,则直线BC1和平面DBB1D1所成角的正弦值为( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 连结A1C1交B1D1于O点,由已知条件得C1O⊥B1D1,且平面BDD1B1⊥平面A1B1C1D1,所以C1O⊥平面BDD1B1.连结BO,则BO为BC1在平面BDD1B1上的射影,∠C1BO即为所求,OC1=A1C1=AC=2,BC1==2.
通过计算得sin∠C1BO==.
9.正方体ABCD-A1B1C1D1中,BB1与平面ACD1所成角的余弦值为( )
A. B.
C. D.
答案 D
解析 BB1与平面ACD1所成的角等于DD1与平面ACD1所成的角,在三棱锥D-ACD1中,由三条侧棱两两垂直得点D在底面ACD1内的射影为等边三角形ACD1的垂心即中心H,连接D1H,DH,则∠DD1H为DD1与平面ACD1所成的角,设正方体棱长为a,则cos ∠DD1H==,故选D
二、填空题
10.正四棱锥S—ABCD的侧棱长为,底面的边长为,E是SA的中点,则异面直线BE和SC所成的角等于________.
答案 60°
解析 建立如图所示空间直角坐标系,由于A
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