题目内容
已知直线m和直线n所成的角的大小为50°,P为空间中任意一点,则过点P且与直线m和直线n所成的角都是25°的直线的条数为( )
| A、2 | B、3 | C、4 | D、5 |
考点:异面直线及其所成的角
专题:空间角
分析:利用线面角的概念及角平分线的性质,分析出所求直线二面角的平分面上,再根据线面角的大小变化确定出直线条数.
解答:
解:首先给出下面两个结论
①两条平行线与同一个平面所成的角相等.
②与二面角的两个面成等角的直线在二面角的平分面上.
(1)如图,过二面角α-l-β内任一点作棱l的垂面AOB,交棱于点O,与两半平面交于OA,OB,则∠AOB为二面角α-l-β的平面角,
∠AOB=50°
设OP1为∠AOB的平分线,则∠P1OA=∠P1OB=25°,
与平面α,β所成的角都是25°,
此时过P且与OP1平行的直线符合要求,有一条.
当OP1以O为轴心,在二面角α-l-β的平分面上转动时,OP1与两平面夹角变小,
不再会出现25°情形.
(2)如图,设OP2为∠AOB的补角∠AOB′,
则∠P2OA=∠P2OB=65°,
与平面α,β所成的角都是65°.
当OP2以O为轴心,
在二面角α-l-β′的平分面上转动时,
OP2与两平面夹角变小,
对称地在图中OP2两侧会出现25°情形,有两条.
此时过P且与OP2平行的直线符合要求,有两条.
综上所述,直线的条数共有三条.
故选:B.
①两条平行线与同一个平面所成的角相等.
②与二面角的两个面成等角的直线在二面角的平分面上.
(1)如图,过二面角α-l-β内任一点作棱l的垂面AOB,交棱于点O,与两半平面交于OA,OB,则∠AOB为二面角α-l-β的平面角,
∠AOB=50°
设OP1为∠AOB的平分线,则∠P1OA=∠P1OB=25°,
与平面α,β所成的角都是25°,
此时过P且与OP1平行的直线符合要求,有一条.
当OP1以O为轴心,在二面角α-l-β的平分面上转动时,OP1与两平面夹角变小,
不再会出现25°情形.
(2)如图,设OP2为∠AOB的补角∠AOB′,
则∠P2OA=∠P2OB=65°,
与平面α,β所成的角都是65°.
当OP2以O为轴心,
在二面角α-l-β′的平分面上转动时,
OP2与两平面夹角变小,
对称地在图中OP2两侧会出现25°情形,有两条.
此时过P且与OP2平行的直线符合要求,有两条.
综上所述,直线的条数共有三条.
故选:B.
点评:本题考查满足条件的直线条数的求法,是中档题题,解题时要认真审题,注意分类讨论思想的合理运用.
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