异面直线的判定练习题及答案
异面直线所成的角专题训练
异面直线所成的角专题训练1.在正方体ABCD-A1B1C1D1中，异面直线AC和XXX所成的角为多少度？答案：90度。
2.在正方体ABCD-A1B1C1D1中，AB的中点M，DD1的中点N，则异面直线B1M与CN所成的角是多少度？答案：60度。
3.在正方体ABCD-A1B1C1D1中，E为线段AC的中点，则异面直线DE与B1C所成角的大小为多少度？答案：无法确定，题目中缺少信息。
4.在三棱锥ABC-A1B1C1中，底面为正三角形，侧棱垂直于底面，AB=4，AA1=6.若E是棱BB1上的点，且BE=B1E，则异面直线A1E与AC1所成角的余弦值为多少？答案：1/3.5.在三棱锥P-ABC中，△ABC为等边三角形，△PAC为等腰直角三角形，PA=PC=4，平面PAC⊥平面ABC，D为AB的中点，则异面直线AC与PD所成角的余弦值为多少？答案：-1/2.6.在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中，M和N分别为A1B1和BB1的中点，直线AM与CN所成角的余弦值是多少？答案：-3/5.7.在直三棱柱ABC-A1B1C1中，AC⊥BC，且CA=CC1=10，则直线B1C与直线AB1所成角的余弦值为多少？答案：5/13.8.在直三棱柱ABC-A1B1C1中，AA1=2，A1B1=2，AB⊥BC，点M是AC1的中点，则异面直线MB与AA1所成角的余弦值为多少？答案：-1/3.9.正三棱锥A-PBC的侧棱两两垂直，D，E分别为棱PA，BC的中点，则异面直线PC与DE所成角的余弦值为多少？答案：-3/5.10.在正方体ABCD-A1B1C1D1中，点E为BC的中点，点F为B1C1的中点，则异面直线AF与C1D所成角的大小为多少度？答案：无法确定，题目中缺少信息。
中，ABCD是正方形，E是AD的中点，F是BC的中点，异面直线EF与AC所成的角的正弦值为(。
)A．12B．13C．23D．110.在正方体ABCD A1B1C1D1中，E是AD的中点，F是BC的中点，异面直线EF与直线AC所成的角的正切值为(。
专题10：异面直线问题高考真题(原卷版)
专题10：异面直线问题高考真题（原卷版）一、单选题1．2018年全国普通高等学校招生统一考试理数（全国卷II ）在长方体1111ABCD A B C D -中，1AB BC ==，13AA =，则异面直线1AD 与1DB 所成角的余弦值为A ．15B ．5C ．5D ．222．2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学（新课标2卷） 已知直三棱柱111C C AB -A B 中，C 120∠AB =，2AB =，1C CC 1B ==，则异面直线1AB 与1C B 所成角的余弦值为（ ）A ．3B ．15C ．10D ．3 3．2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学（新课标1卷） 平面过正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的顶点A ，,，，则m ，n 所成角的正弦值为 A ． B ． C ． D ．4．2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学（全国Ⅱ卷）直三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，∠BCA ＝90°，M ，N 分别是A 1B 1，A 1C 1的中点，BC ＝CA ＝CC 1，则BM 与AN 所成角的余弦值为( )A ．110 B ．25 C 30D 25．2018年全国普通高等学校招生统一考试文数（全国卷II ） 在正方体1111ABCD A B C D -中，E 为棱1CC 的中点，则异面直线AE 与CD 所成角的正切值为A ．22 B ．32 C 5 D ．72二、解答题6．2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学（新课标Ⅰ）如图，四边形ABCD为菱形，∠ABC=120°，E，F是平面ABCD同一侧的两点，BE⊥平面ABCD，DF⊥平面ABCD，BE=2DF，AE⊥EC．（1）证明：平面AEC⊥平面AFC；（2）求直线AE与直线CF所成角的余弦值．。
异面直线所成的角测试题(含答案).docx
一、单选题（共10道，每道10分）1.如图，E, F分别是三棱锥P-ABC的棱AP, BC的中点，PC=& AB=6, EF=5,则异面直线AB 与PC 所成的角是（）A.30°B.60°C.90°D.120°答案：C解题思路：如图，取刖中点G,连接GE GF,•・・E, F分别是丸匕EC的中点，PC=& AB=6, GEII AB, GFII PC, GE=3, GF=4,异面直线•仞与PC所成的角即为/EGF,在ZkEFG 中，满足GE2^GF2 =EF2,/- AEFG是直角三角形，且Z£GF=90。
，即异面直线肋与PC所成的角是90。
・故选C.2.如图，在长方体曲仞一40&。
1中，羽= 2"="°, G是cq的中点，则直线4G与EG所成角的大小是（）A.30°B.45°C.60°D.120°答案:C解题思路：如图,取44］的中点E,连接EG, BE,易证，EG,・・・直线4G与PG所成的角可转化为EG与BG所成的角，即ZBGE,T AA X— 2AB = 2AD , G是CQ 的中点，/. /\BGE是等边三角形，••厶GE=6g即直线赵C芍BG所成的角是60。
・故选C.试题难度：三颗星知识点：界面直线及其所成的角3.如图，在正方体曲CD-40iCi£）i屮，点p在线段上运动，则异面直线CP与牌所成的角&的取值范围是（）A.O。
<^<90°B 0° GW 90°C.0。
W0W 60°D 0°60°答案:D解题思路：如图，连接川C, CD1,则码II CD,,异面直线CP与码所成的角即为CP与C®所成的角, 即e=ZPCD\,•・• △zpc是等边三角形，・•・当点P和点加重合时,扫60。
异面直线专题复习附答案
2014~2015学年度第一学期综合训练(二)异面直线一、选择题——对异面直线的理解1.没有公共点的两条直线的位置关系是( )(A)平行 (B)异面 (C)平行或异面 (D)不能确定 2.分别在两相交平面内的两条直线的位置关系是( )(A)异面 (B)平行 (C)平行或异面 (D)平行或异面或相交 3.两条异面直线指的是( ) (A)(B)某一平面内的一条直线和这个平面外的一条直线(C)(D)4.a 、b 是异面直线，b 、c 也是异面直线，那么a 、c 的位置是( )(A)异面 (B)异面或平行 (C)异面或相交 (D)相交、平行或异面 5.说出正方体中各对线段的位置关系：(1) AB 和CC 1； (2)A 1C 和BD 1； (3)A 1A 和CB 1；(4)A 1C 1和CB 1； (5)A 1B 1和DC ； (6)BD 1和DC.6.在棱长为1的正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中，M 和N 分别为A 1B 1和BB 1的中点，那么直线AM 与CN 所成角的余弦值是()32((()()55A B C D二、求异面直线所成角例 S 是正三角形ABC 所在平面外的一点，如图SA ＝SB ＝SC ，且∠ASB ＝∠BSC ＝∠CSA ＝2π，M 、N 分别是AB 和SC 的中点．求异面直线SM 与BN 所成的角的余弦值．练习、 如图，在直三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，∠BCA ＝90°，M 、N 分别是A 1B 1和A 1C 1的中点，若BC ＝CA ＝CC 1，求BM 与AN 所成的角．B M AN CS B 1(第5题)A 1ABC 1D 1C D B 1(第6题)A 1AB C 1 D 1 CD M N ANMA 1 C 1B 1课后巩固： 一、选择题1.正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中，直线BC 1与AC(A)相交且垂直 (B)相交但不垂直 (C)异面且垂直 (D)异面但不垂直 2.设a 、b 、c 是空间中的三条直线，下面给出四个命题：①如果a ⊥b 、b ⊥c ，则a ∥c ；②如果a 和b 相交，b 和c 相交，则a 和c 也相交；③如果a 、b 是异面直线，c 、b 是异面直线，则a 、c 也是异面直线； ④如果a 和b 共面，b 和c 共面，则a 和c 也共面 在上述四个命题中，真命题的个数是()(A)4 (B)3 (C)2 (D)1 (E)0 3.如果直线l 和n 是异面直线，那么和直线l 、n 都垂直的直线(A)不一定存在 (B)总共只有一条(C)总共可能有一条，也可能有两条 (D)有无穷多条 4.如图，四面体S-ABC 的各棱长都相等，如果E 、F 分别为SC 、AB 的中点，那么异面直线EF 与SA 所成的角等于(A)90° (B)60° (C)45° (D)30°5.如图，A 1B 1C 1—ABC 是直三棱柱(三侧面为矩形)，∠BCA=90°， 点D 1、F 1 分别是A 1B 1、A 1C 1BC=CA=CC 1，则BD 1与AF 1所成角的余弦值是()105(()2A B二．如图，四面体ABCD 中，AC ⊥BD,且AC ＝4，BD ＝3，M 、N 分别是AB 、CD 的中点，求MN 和BD所成角的正切值三.如图，四面体ABCD 中，AB ⊥BC ，AB ⊥BD ，BC ⊥CD ，且AB ＝BC ＝6，BD ＝8，E 是AD 中点，求BE 与CD 所成角的余弦值四.如图，正三棱柱的九条棱都相等，三个侧面都是正方体，M 、N 分别是BC 和A 1C 1MN 与CC 1所成角的余弦值。
考点练习(必修二)：异面直线的判定(附答案)
异面直线的判定1. 如图，正方体ABCD-A1B1C1D1中，判断下列直线的位置关系：①直线A1B与直线D1C的位置关系是________；②直线A1B与直线B1C的位置关系是________；③直线D1D与直线D1C的位置关系是________；④直线AB与直线B1C的位置关系是________．2. 若a、b是异面直线，b、c是异面直线，则()A．a∥c B．a、c是异面直线C．a、c相交D．a、c平行或相交或异面3. 若a，b，c是空间3条直线，a∥b，a与c相交，则b与c的位置关系是()A．异面B．相交C．平行D．异面或相交4. 若直线a、b、c满足a∥b，a、c异面，则b与c()A．一定是异面直线B．一定是相交直线C．不可能是平行直线D．不可能是相交直线5. 如下图所示，点P，Q，R，S分别在正方体的4条棱上，且是所在棱的中点，则直线PQ 与RS是异面直线的一个图是________．6. 在长方体ABCD-A1B1C1D1中，与棱AA1垂直且异面的棱有________.7. 如下图所示是一个正方体的平面展开图，则在正方体中，AB与CD的位置关系为()A．相交B．平行C．异面而且垂直D．异面但不垂直8. 若P是两条异面直线l，m外的任意一点，则()A．过点P有且仅有一条直线与l，m都平行B．过点P有且仅有一条直线与l，m都垂直C．过点P有且仅有一条直线与l，m都相交D．过点P有且仅有一条直线与l，m都异面9. 如右图所示，正方体ABCD-A1B1C1D1中，M，N分别是A1B1，B1C1的中点．问：(1)AM和CN是否是异面直线？说明理由．(2)D1B和CC1是否是异面直线？说明理由．参考答案1. 【自主解答】根据题目条件知道直线A1B与直线D1C在平面A1BCD1中，且没有交点，则两直线“平行”，所以①应该填“平行”；点A1、B、B1在一个平面A1BB1内，而C不在平面A1BB1内，则直线A1B与直线B1C“异面”．同理，直线AB与直线B1C“异面”．所以②④都应该填“异面”；直线D1D与直线D1C相交于D1点，所以③应该填“相交”．【答案】①平行②异面③相交④异面2. D 若a、b是异面直线，b、c是异面直线，那么a、c可以平行，可以相交，可以异面．3. 答案：D4. C 若a∥b，a、c是异面直线，那么b与c不可能平行，否则由公理4知a∥c.5. 答案：③6.【解析】如图，与棱AA1垂直且异面的棱有DC，BC，D1C1，B1C1.【答案】DC，BC，D1C1，B1C17. 答案：D8. 答案：B9. 解：(1)不是异面直线．理由：∵M，N分别是A1B1，B1C1的中点，∴MN∥A1C1.又A1A D1D，而D1D C1C，∴A1A C1C.∴四边形A1ACC1为平行四边形．∴A1C1∥AC，得到MN∥AC.∴A，M，N，C在同一个平面内，故AM和CN不是异面直线．(2)是异面直线．证明如下：假设D1B与CC1在同一个平面D1CC1内，则B∈平面CC1D1，C∈平面CC1D1，∴BC⊂平面CC1D1.而BC⊥平面CC1D1，BC⊄平面CC1D1，∴假设不成立，故D1B与CC1是异面直线．。
异面直线的判定练习题及答案
5.平行六面体 ABCD-A 1B 1C 1D 1中，求证：CD 所在的直线与 BC i 所在的直线是异面直线.异面直线的判定 1•已知空间四边形 ABCD , E 、H 分别是AB 、AD 的中点, 三等分点(如图)，求证：(1) 对角线AC 、BD 是异面直线；(2) 直线EF 和HG 必交于一点，且交点在 AC 上.F 、G 分别是边BC 、DC 的 2.A 是厶BCD 平面外的一点，E 、F 分别是BC 、AD 的中点,(1)求证：直线EF 与BD 是异面直线；3.已知：平面 af 平面3 =a b? a, b A a=A c? B 且c // a ,求证: b 、c 是异面直线.4.已知不共面的三条直线 与BC 是异面直线.a 、b 、c 相交于点 P , A € a , B € a , C € b , D € c ,求证:ADD C小结：常用方法是反证法(1)利用反证法证明对角线AC、BD是共面直线，推出矛盾，从而证明是异面直(2)说明直线EF和HG必交于一点，然后证明这点在平面ADC内.又在平面ABC内，必在它们的交线AC 上.:⑴假设对角线AC、BD在同一平面a内，则A、B、C、D都在平面a内，这与ABCD是空间四边形矛盾，:.AC、BD是异面直线.(2)T E、H分别是AB、AD的中点所以EH平行且等于1/2BD,又F、G分另堤BC、DC的三等分点，EG平行等于2/3BD，. •: EH// FG，且EH v FG.：FE与GH 相交设交点为0,又0在GH 上, GH在平面ADC内，•：O在平面ADC内.同理，0在平面ABC内.从而0在平面ADC与平面ABC的交线AC 上.2. (1)假设EF与BD不是异面直线，则EF与BD共面，得到A、B、C、D在同一平面内，矛盾.(1)证明：用反证法•设EF与BD不是异面直线，_则EF与BD共面，从而DF与BE共面，即AD与BC共面，所以A、B、C、D在同一平面内，这与A是厶BCD平面外的一点相矛盾.故直线EF与BD是异面直线.3证明b、c是异面直线，比较困难，考虑使用反证法，即若b与c不是异面直线，则b// c或b与C相交，证明b// c或b与c相交都是不可能的, 从而证明b、c是异面直线证明：用反证法：若b与c不是异面直线，则b// c或b与c相交(1)若b// c. ：a//c，•: a//b 这与a H b=A矛盾；(2)若b，c相交于B，则B E B,又a H b=A:.A E AB? 3 即b? B这与b np =AF盾:-b，c是异面直线.4证明：法一：(反证法)假设AD和BC共面，所确定的平面为a那么点P、A、B、C、D都在平面a内，•：直线a b、c都在平面a内，与已知条件a b、c不共面矛盾，假设不成立，：AD和BC是异面直线.法二：(直接证法)：a n c=P •:它们确定一个平面，设为a由已知C?平面a, B E平面a，AD?平面a, B?AD，:・AD和BC是异面直线.5证明：用反证法，假设CD1所在的直线与BC1所在的直线不是异面直线.设直线CD1与BC1共面aV C, D1E CD1, B, C1E BC1, •: C, D1, B, C1E a •/ CC1 / BB1,:.CC1, BB1 确定平面BB1C1C, :. C, B, C1 E 平面BB1C1C.T不共线的三点C, B, C1只有一个平面，•：平面a与平面BB1C1C重合••：D1E平面BB1C1C,矛盾.因此，假设错误，即CD1所在的直线与BC1所在的直线是异面直线。
异面直线的判定(含答案)
异面直线的判定一、单选题(共9道，每道11分)1.在三棱锥的六条棱中任选两条，则这两条棱所在直线互为异面直线的概率是( )A. B.C. D.答案：B解题思路：试题难度：三颗星知识点：异面直线的判定2.下列四个命题：①分别在两个平面内的两条直线是异面直线；②和两条异面直线都垂直的直线有且只有一条；③和两条异面直线都相交的两条直线必异面；④若a和b是异面直线，b和c是异面直线，则a和c也是异面直线．其中真命题有( )A.3个B.2个C.1D.0个答案：D解题思路：试题难度：三颗星知识点：异面直线的判定3.设A为空间一点，是两条直线，α，β是两个平面，有下列四个命题：①若，，则可能为异面直线；②若，，则；③已知为异面直线，，，，，则α∥β；④若α⊥β，，则．其中正确命题的序号是( )A.①③B.②④C.②③D.①④答案：A解题思路：试题难度：三颗星知识点：直线与平面垂直的判定4.如图，正方体的所有面对角线中，与面对角线成异面直线的有( )A.7条B.6条C.5条D.4条答案：C解题思路：试题难度：三颗星知识点：异面直线的判定5.如图，在四棱锥P－ABCD中，已知底面ABCD是矩形，则各棱所在直线中互为异面直线的共有( )A.4对B.6对C.8对D.12对答案：C解题思路：试题难度：三颗星知识点：异面直线的判定6.如图是正方体纸盒的平面展开图，则直线AB，CD在原正方体中的位置关系是( )A.平行B.垂直C.相交成60°D.异面且成60°角答案：D解题思路：试题难度：三颗星知识点：表面展开图7.如图，已知正方体的棱长为a，则下列结论不正确的是( )A.异面直线与所成的角为60°B.直线与垂直C.直线与平行D.三棱锥的体积为答案：C解题思路：试题难度：三颗星知识点：异面直线的判定8.如图，在正四棱柱中，E，F分别是的中点，则下列结论不成立的是( )A.EF与垂直B.EF与BD垂直C.EF与CD异面D.EF与异面答案：D解题思路：试题难度：三颗星知识点：异面直线的判定9.如图，在正方体中，O是底面正方形ABCD的中心，M是的中点，N是上的动点，则直线NO，AM的位置关系是( )A.平行B.相交C.异面垂直D.异面不垂直答案：C解题思路：试题难度：三颗星知识点：异面直线的判定。
专题10：异面直线问题高考真题(解析版)
专题10：异面直线问题高考真题（解析版）一、单选题1．2018年全国普通高等学校招生统一考试理数（全国卷II ）在长方体1111ABCD A B C D -中，1AB BC ==，1AA =1AD 与1DB 所成角的余弦值为A ．15BCD．2【答案】C 【解析】分析：先建立空间直角坐标系，设立各点坐标，利用向量数量积求向量夹角，再根据向量夹角与线线角相等或互补关系求结果.详解：以D 为坐标原点，DA,DC,DD 1为x,y,z轴建立空间直角坐标系，则11(0,0,0),(1,0,0),(1,1D A B D ,所以11(1,0,3),(1,1AD DB =-=,因为1111111cos ,2ADDB AD DB AD DB ⋅-===⨯，所以异面直线1AD 与1DB 所成角，选C. 点睛：利用法向量求解空间线面角的关键在于“四破”：第一，破“建系关”，构建恰当的空间直角坐标系；第二，破“求坐标关”，准确求解相关点的坐标；第三，破“求法向量关”，求出平面的法向量；第四，破“应用公式关”. 2．2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学（新课标2卷）已知直三棱柱111C C AB -A B 中，C 120∠AB=，2AB =，1C CC 1B ==，则异面直线1AB 与1C B 所成角的余弦值为（） A ．B C D 【答案】C 【解析】如图所示，补成直四棱柱1111ABCD A B C D -，则所求角为21111,2,21221cos603,5BC D BC BD C D AB ∠==+-⨯⨯⨯︒===，易得22211C D BD BC =+，因此111210cos 55BC BC D C D ∠===，故选C ．平移法是求异面直线所成角的常用方法，其基本思路是通过平移直线，把异面问题化归为共面问题来解决，具体步骤如下：①平移：平移异面直线中的一条或两条，作出异面直线所成的角； ②认定：证明作出的角就是所求异面直线所成的角； ③计算：求该角的值，常利用解三角形；④取舍：由异面直线所成的角的取值范围是(0,]2π，当所作的角为钝角时，应取它的补角作为两条异面直线所成的角．求异面直线所成的角要特别注意异面直线之间所成角的范围．3．2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学（新课标1卷） 平面过正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的顶点A ，,，，则m ，n 所成角的正弦值为A ．B ．C ．D ．【答案】A 【解析】试题分析：如图，设平面平面=，平面 平面=，因为平面，所以，则所成的角等于所成的角.延长，过作，连接，则为，同理为，而，则所成的角即为所成的角，即为，故所成角的正弦值为，选A.【考点】平面的截面问题，面面平行的性质定理，异面直线所成的角.【名师点睛】求解本题的关键是作出异面直线所成的角,求异面直线所成角的步骤是：平移定角、连线成形、解形求角、得钝求补.4．2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学（全国Ⅱ卷）直三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，∠BCA ＝90°，M ，N 分别是A 1B 1，A 1C 1的中点，BC ＝CA ＝CC 1，则BM 与AN 所成角的余弦值为( ) A ．110B ．25C 30D ．22【答案】C 【解析】以C 为原点，直线CA 为x 轴，直线CB 为y 轴，直线1CC 为z 轴，则设CA=CB=1，则(0,1,0)B ，11(,,1)22M ，A （1，0，0），1(,0,1)2N ，故11(,,1)22BM =-，1(,0,1)2AN =-，所以cos ,BM AN BM AN BM AN⋅〈〉==⋅3465=⋅30C. 考点：本小题主要考查利用空间向量求线线角，考查空间向量的基本运算，考查空间想象能力等数学基本能力，考查分析问题与解决问题的能力.5．2018年全国普通高等学校招生统一考试文数（全国卷II ）在正方体1111ABCD A B C D -中，E 为棱1CC 的中点，则异面直线AE 与CD 所成角的正切值为A ．22B ．32C ．52D ．72【答案】C 【分析】利用正方体1111ABCD A B C D -中，//CD AB ，将问题转化为求共面直线AB 与AE 所成角的正切值，在ABE ∆中进行计算即可. 【详解】在正方体1111ABCD A B C D -中，//CD AB ，所以异面直线AE 与CD 所成角为EAB ∠，设正方体边长为2a ，则由E 为棱1CC 的中点，可得CE a =，所以5BE a =，则55tan 22BE a EAB AB a ∠===.故选C.【点睛】求异面直线所成角主要有以下两种方法：（1）几何法：①平移两直线中的一条或两条，到一个平面中；②利用边角关系，找到（或构造）所求角所在的三角形；③求出三边或三边比例关系，用余弦定理求角； （2）向量法：①求两直线的方向向量；②求两向量夹角的余弦；③因为直线夹角为锐角，所以②对应的余弦取绝对值即为直线所成角的余弦值.二、解答题6．2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学（新课标Ⅰ）如图，四边形ABCD 为菱形，∠ABC =120°，E ，F 是平面ABCD 同一侧的两点，BE ⊥平面ABCD ，DF ⊥平面ABCD ，BE =2DF ，AE ⊥EC ．（1）证明：平面AEC⊥平面AFC；（2）求直线AE与直线CF所成角的余弦值．【答案】（1）见解析；（2）.【解析】试题分析：（Ⅰ）连接BD，设BD∩AC=G，连接EG，FG，EF，在菱形ABCD 中，不妨设GB=1易证EG⊥AC，通过计算可证EG⊥FG，根据线面垂直判定定理可知EG⊥平面AFC，由面面垂直判定定理知平面AFC⊥平面AEC；（Ⅱ）以G为坐标原点，分别以的方向为轴，y轴正方向，为单位长度，建立空间直角坐标系G-xyz，利用向量法可求出异面直线AE与CF所成角的余弦值.试题解析：（Ⅰ）连接BD，设BD∩AC=G，连接EG，FG，EF，在菱形ABCD中，不妨设GB=1，由∠ABC=120°，可得AG=GC=.由BE⊥平面ABCD，AB=BC可知，AE=EC，又∵AE⊥EC，∴EG=，EG⊥AC，在Rt△EBG中，可得BE=，故DF=.在Rt△FDG中，可得FG=.在直角梯形BDFE中，由BD=2，BE=，DF=可得EF=，∴，∴EG⊥FG，∵AC∩FG=G，∴EG⊥平面AFC，∵EG面AEC，∴平面AFC⊥平面AEC.（Ⅱ）如图，以G为坐标原点，分别以的方向为轴，y轴正方向，为单位长度，建立空间直角坐标系G-xyz，由（Ⅰ）可得A（0，－，0），E（1,0,），F（－1,0，），C（0，，0），∴=（1，，），=（-1，-，）.…10分故.所以直线AE与CF所成的角的余弦值为.考点：空间垂直判定与性质；异面直线所成角的计算；空间想象能力，推理论证能力。
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异面直线的判定
1.已知空间四边形ABCD，E、H分别是AB、AD的中点，F、G分别是边BC、DC的三等分点（如图），求证：（1）对角线AC、BD是异面直线；
（2）直线EF和HG必交于一点，且交点在AC上．
￥
是△BCD平面外的一点，E、F分别是BC、AD的中点，
（1）求证：直线EF与BD是异面直线；
3.已知：平面α∩平面β=a，b⊂α，b∩a=A，c⊂β且c∥a，求证：b、c是异面直线．
,
4.已知不共面的三条直线a、b、c相交于点P，A∈a，B∈a，C∈b，D∈c，求证：AD与
BC是异面直线．
{
5.平行六面体ABCD-A1B1C1D1中，求证：CD1所在的直线与BC1所在的直线是异面直线．
%
小结：常用方法是反证法
（1）利用反证法证明对角线AC、BD是共面直线，推出矛盾，从而证明是异面直
（2）说明直线EF和HG必交于一点，然后证明这点在平面ADC内．又在平面ABC内，必在它们的交线AC上．
：（1）假设对角线AC、BD在同一平面α内，
则A、B、C、D都在平面α内，这与ABCD是空间四边形矛盾，∴AC、BD是异面直线．
（2）∵E、H分别是AB、AD的中点所以EH平行且等于1/2BD, 又F、G分别是BC、DC的三等分点，
EG平行等于2/3BD，．∴EH∥FG，且EH＜FG．∴FE与GH相交
设交点为O，又O在GH上，GH在平面ADC内，∴O在平面ADC内．
同理，O在平面ABC内．从而O在平面ADC与平面ABC的交线AC上．
2.（1）假设EF与BD不是异面直线，则EF与BD共面，得到A、B、C、D在同一平面内，矛盾．
3.（1）证明：用反证法．设EF与BD不是异面直线，
4.则EF与BD共面，从而DF与BE共面，即AD与BC共面，
5.所以A、B、C、D在同一平面内，这与A是△BCD平面外的一点相矛盾．
6.故直线EF与BD是异面直线．
7.3.证明b、c是异面直线，比较困难，考虑使用反证法，即若b与c不是异面直线，则b∥c或b与c相交，证明b∥c或b与c相交都是不可能的，从而证明b、c是异面直线证明：用反证法：
8.若b与c不是异面直线，则b∥c或b与c相交
9.（1）若b∥c．∵a∥c，∴a∥b这与a∩b=A矛盾；
10.（2）若b，c相交于B，则B∈β，又a∩b=A，
11.∴A∈β∴AB⊂β，即b⊂β这与b∩β=A矛盾
12.∴b，c是异面直线．
4.证明：法一：（反证法）假设AD和BC共面，所确定的平面为α，
5.那么点P、A、B、C、D都在平面α内，∴直线a、b、c都在平面α内，与已知条件a、b、c不共面矛盾，
6.假设不成立，∴AD和BC是异面直线．
7.法二：（直接证法）∵a∩c=P，∴它们确定一个平面，
8.设为α，由已知C∉平面α，B∈平面α，AD⊂平面α，B∉AD，∴AD和BC是异面直线．
9.证明：用反证法，
10.假设CD1所在的直线与BC1所在的直线不是异面直线．
11.设直线CD1与BC1共面α．
12.∵C，D1∈CD1，B，C1∈BC1，∴C，D1，B，C1∈α∵CC1∥BB1，∴CC1，BB1确定平面BB1C1C，∴C，B，C1∈平面BB1C1C．
13.∵不共线的三点C，B，C1只有一个平面，∴平面α与平面BB1C1C重合．∴D1∈平面BB1C1C，矛盾．
14.因此，假设错误，即CD1所在的直线与BC1所在的直线是异面直线
{。