(5分)已知三棱柱 A B C-A_ 1 B_ 1 C_…——2009 高考数学第 9 题答案解析

2009_旧全国 I 卷 (2009·文)

2009 全国 第 9 题 单选题 区分题
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9.(5分)已知三棱柱 $A B C-A_{1} B_{1} C_{1}$ 的侧棱与底面边长都相等,$A_{1}$ 在底面 $A B C$ 上的射影 D 为 BC 的中点,则异面直线 AB 与 $\mathrm{CC}_{1}$ 所成的角的余弦值为()

A. $\frac{\sqrt{3}}{4}$
B. $\frac{\sqrt{5}}{4}$
C. $\frac{\sqrt{7}}{4}$
D. $\frac{3}{4}$
参考答案D

完整解析 · 逐步详解

【考点】LO:空间中直线与直线之间的位置关系.
【分析】首先找到异面直线 $A B$ 与 $C C_{1}$ 所成的角(如 $\angle A_{1} A B$ );而欲求其余弦值可考虑余弦定理,则只要表示出 $A_{1} B$ 的长度即可;不妨设三棱柱 $A B C-A_{1} B_{1} C_{1}$ 的侧棱与底面边长为 1 ,利用勾股定理即可求之。

【解答】解:设 $B C$ 的中点为 $D$ ,连接 $A_{1} D , A D , A_{1} B$ ,易知 $\theta=\angle A_{1} A B$ 即为异面直线 AB 与 $\mathrm{CC}_{1}$ 所成的角;
并设三棱柱 $A B C-A_{1} B_{1} C_{1}$ 的侧棱与底面边长为 1 ,则 $|A D|=\frac{\sqrt{3}}{2},\left|A_{1} D\right|=\frac{1}{2},\left|A_{1} B\right|$

$=\frac{\sqrt{2}}{2}$,
由余弦定理,得 $\cos \theta=\frac{1+1-\frac{1}{2}}{2}=\frac{3}{4}$ .
故选:D.
【点评】本题主要考查异面直线的夹角与余弦定理.

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