题目内容

8.如图,A,B,C,O1,O2∈平面α,AB=BC=$\sqrt{3}$,∠ABC=90°,D为动点,DC=2,且DC丄BC,当点D从O1,顺时针转动到O2的过程中(D与O1、O2不重合),异面直线AD与BC所成角(  )
A.一直变小B.一直变大
C.先变小,后变大D.先变小,再变大,后变小

分析 以C为原点,CB为x轴,CO2为y轴,过C作平面ABC的垂线为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出结果.

解答 解:以C为原点,CB为x轴,CO2为y轴,过C作平面ABC的垂线为z轴,建立空间直角坐标系,
B($\sqrt{3}$,0,0),C(0,0,0),A($\sqrt{3}$,-$\sqrt{3}$,0),设O1O2=2t,∠O2CD=θ,0°≤θ≤180°,
则CD=t,D(0,tcosθ,tsinθ),
$\overrightarrow{CB}$=($\sqrt{3}$,0,0),$\overrightarrow{AD}$=(-$\sqrt{3}$,tcosθ+$\sqrt{3}$,tsinθ),
设异面直线AD与BC所成角为α,
则cosα=$\frac{|\overrightarrow{AD},\overrightarrow{CB}|}{|\overrightarrow{AD}|•|\overrightarrow{CB}|}$=$\frac{3}{\sqrt{3}•\sqrt{3+(tcosθ+\sqrt{3})^{2}+(tsinθ)^{2}}}$=$\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{6+{t}^{2}+2\sqrt{3}tcosθ}}$,
∵当点D从O1,顺时针转动到O2的过程中(D与O1、O2不重合),
cosθ从-1增加到1,cosα在(0,1)内递减,
∴异面直线AD与BC所成角一直变小.
故选:A.

点评 本题考查异面直线所成角的变化范围的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.

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