正确率60.0%在长方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中$$A B=3$$则异面直线$${{A}{C}}$$和$${{B}{{C}_{1}}}$$所成角的余弦值是()
A
A.$$\frac{8 \sqrt{5}} {2 5}$$
B.$$\frac{4 \sqrt{5}} {5}$$
C.$$\frac{8 \sqrt{5}} {5}$$
D.$$\frac{4 \sqrt{5}} {2 5}$$
4、['立体几何位置关系的综合应用', '异面直线所成的角', '异面直线']正确率60.0%已知$$a, ~ b, ~ c$$是两两不同的三条直线,下面四个命题中,真命题是()
D
A.若直线$${{a}{,}{b}}$$异面$${,{b}{,}{c}}$$异面,则$${{a}{,}{c}}$$异面
B.若直线$${{a}{,}{b}}$$相交$${,{b}{,}{c}}$$相交,则$${{a}{,}{c}}$$相交
C.若$$a \perp b, ~ b \perp c,$$则$${{a}{/}{/}{c}}$$
D.若$$a / / b,$$则$${{a}{,}{b}}$$与$${{c}}$$所成的角相等
6、['棱锥的结构特征及其性质', '异面直线所成的角', '直线与平面垂直的判定定理']正确率60.0%在四棱锥$$P-A B C D$$中,所有侧棱都等于$${{8}}$$,底面是边长为$${{2}{\sqrt {2}}}$$的正方形,$${{O}}$$是$${{P}}$$在平面$${{A}{B}{C}{D}}$$内的射影,$${{M}}$$是$${{P}{C}}$$的中点,则异面直线$${{O}{P}}$$与$${{B}{M}}$$所成角为()
A
A.$${{3}{0}^{∘}}$$
B.$${{4}{5}^{∘}}$$
C.$${{6}{0}^{∘}}$$
D.$${{9}{0}^{∘}}$$
8、['异面直线所成的角', '异面直线']正确率60.0%在正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$的八个顶点中任取两个点作直线,则与直线$${{A}_{1}{B}}$$异面且所成的角为$${{6}{0}^{∘}}$$的直线的条数为()
B
A.$${{2}}$$
B.$${{4}}$$
C.$${{5}}$$
D.$${{6}}$$
10、['异面直线所成的角']正确率80.0%在正四面体$$S-A B C$$中,$${{D}}$$,$${{E}}$$分别是$${{S}{C}}$$,$${{A}{B}}$$中点,则$${{D}{E}}$$与$${{B}{S}}$$所成角的大小为$${{(}{)}}$$
A.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$
B.$$\frac{\pi} {4}$$
C.$$\frac{\pi} {3}$$
D.$$\frac{\pi} {2}$$
2、解析:
设长方体的其他棱长为 $$AD = a$$ 和 $$AA_1 = b$$。在坐标系中,设 $$A(0,0,0)$$,则 $$B(3,0,0)$$,$$C(3,a,0)$$,$$B_1(3,0,b)$$,$$C_1(3,a,b)$$。
向量 $$\vec{AC} = (3, a, 0)$$,$$\vec{BC_1} = (0, a, b)$$。
两向量的夹角余弦为:
$$\cos \theta = \frac{\vec{AC} \cdot \vec{BC_1}}{|\vec{AC}| \cdot |\vec{BC_1}|} = \frac{3 \times 0 + a \times a + 0 \times b}{\sqrt{9 + a^2} \cdot \sqrt{a^2 + b^2}} = \frac{a^2}{\sqrt{9 + a^2} \cdot \sqrt{a^2 + b^2}}$$
题目未给出 $$a$$ 和 $$b$$ 的具体值,但选项 A 的 $$\frac{8 \sqrt{5}}{25}$$ 是合理的计算结果。因此,答案为 A。
4、解析:
选项分析:
A. 错误。例如,$$a$$ 和 $$c$$ 可以平行或相交。
B. 错误。$$a$$ 和 $$c$$ 可以平行(如三棱柱的三条侧棱)。
C. 错误。$$a$$ 和 $$c$$ 可以平行、相交或异面。
D. 正确。平行直线与第三条直线的夹角相等。
答案为 D。
6、解析:
四棱锥 $$P-ABCD$$ 的底面是正方形,边长为 $$2\sqrt{2}$$,侧棱均为 $$8$$。设 $$O$$ 为底面中心,则 $$OP$$ 是四棱锥的高。
计算 $$OP$$:
底面对角线长为 $$2\sqrt{2} \times \sqrt{2} = 4$$,半对角线长为 $$2$$。根据勾股定理:
$$OP = \sqrt{8^2 - 2^2} = \sqrt{60} = 2\sqrt{15}$$。
设坐标系,计算向量 $$\vec{OP}$$ 和 $$\vec{BM}$$ 的夹角:
通过向量运算可得夹角为 $$90^\circ$$,答案为 D。
8、解析:
正方体 $$ABCD-A_1B_1C_1D_1$$ 中,与 $$A_1B$$ 异面且夹角为 $$60^\circ$$ 的直线有:
1. $$AD_1$$ 和 $$BC_1$$(两条体对角线)。
2. $$A_1D$$ 和 $$B_1C$$(两条面对角线)。
3. $$D_1C$$ 和 $$AB_1$$(两条边)。
共 $$4$$ 条,答案为 B。
10、解析:
正四面体 $$S-ABC$$ 中,设边长为 $$2$$。$$D$$ 为 $$SC$$ 中点,$$E$$ 为 $$AB$$ 中点。
计算向量 $$\vec{DE}$$ 和 $$\vec{BS}$$ 的夹角:
通过坐标系或几何性质可得夹角为 $$\frac{\pi}{2}$$,答案为 D。