棱与长为2的棱异面,则a的取值范围是( )
A.(0,2) C.(1,2)
B.(0,3) D.(1,3)
解析:如图所示的四面体ABCD中,设AB=a,则由题意可得CD=2,其他边的长都为1,故三角形ACD及三角形BCD都是以CD为斜边的等腰直角三角形,显然a>0.取CD中点E,连接AE,BE,则AE⊥CD,BE⊥CD且AE=BE=
?2?22
1-??=2,显然A,B,
?2?
2
E三点能构成三角形,应满足任意两边之和大于第三边,可得2×2>a,解得0
答案:A
5.[2018·西安模拟]在三棱锥P-ABC中,PA⊥底面ABC,AC⊥BC,PA=AC=BC,则直线PC与AB所成角的大小是__________.
解析:分别取PA,AC,CB的中点F,D,E连接FD,DE,EF,AE,则∠FDE是直线PC与AB所成角或其补角.
设PA=AC=BC=2a,在△FDE
中,易求得FD=2a,DE=2a,FE=6a, 2a2+2a2-6a21
根据余弦定理,得cos∠FDE==-2,
2×2a×2a所以∠FDE=120°.
所以直线PC与AB所成角的大小是60°. 答案:60°
6.[2018·许昌调研]如图,平面ABEF⊥平面ABCD,四边形ABEF
1
与ABCD都是直角梯形,∠BAD=∠FAB=90°,BC綊2AD,BE綊1
2FA,G,H分别为FA,FD的中点.
(1)求证:四边形BCHG是平行四边形; (2)C,D,F,E四点是否共面?为什么? 解析:(1)证明:由题设知,FG=GA,FH=HD, 1
所以GH綊2AD.
1
又BC綊2AD,故GH綊BC. 所以四边形BCHG是平行四边形. (2)C,D,F,E四点共面. 理由如下:
1
由BE綊2AF,G是FA的中点知,BE綊GF, 所以EF綊BG. 由(1)知BG∥CH,
所以EF∥CH,故EC,FH共面. 又点D在直线FH上, 所以C,D,F,E四点共面.