直线dfrac (x-1)(1)=dfrac (y)(1)=dfrac (z+1)(0)与dfrac (x-1)(1)=dfrac (y)(1)=dfrac (z+1)(0)轴的位置关系是(A)平行垂直;(B) 夹角为dfrac (x-1)(1)=dfrac (y)(1)=dfrac (z+1)(0);(C) 夹角为dfrac (x-1)(1)=dfrac (y)(1)=dfrac (z+1)(0);(D) 夹角为dfrac (x-1)(1)=dfrac (y)(1)=dfrac (z+1)(0)。
直线
与
轴的位置关系是
(A)平行垂直;
(B) 夹角为
;
(C) 夹角为
;
(D) 夹角为
。
题目解答
答案
依据题意直线
的方向向量为
,
轴的方向向量为
。
设两直线夹角为
,则
,夹角
为
。
故答案为
,选B。
解析
考查要点:本题主要考查空间直线与坐标轴之间的位置关系,涉及方向向量的计算及两向量夹角的求解。
解题核心思路:
- 确定直线的方向向量:由直线的对称式方程直接读出方向向量。
- 确定坐标轴的方向向量:根据题意判断所指的轴(如x轴),其方向向量为$(1,0,0)$。
- 利用向量点积公式计算夹角:通过方向向量的点积与模长计算余弦值,进而确定夹角。
破题关键点:
- 正确提取方向向量:直线方程的分母部分即为方向向量的分量。
- 明确坐标轴的选择:题目中未明确说明时,需结合选项及方向向量特征推断(本题默认为x轴)。
步骤1:确定直线的方向向量
题目中直线方程为$\dfrac{x-1}{1} = \dfrac{y}{1} = \dfrac{z+1}{0}$,其方向向量为分母部分,即$\vec{S_1} = (1, 1, 0)$。
步骤2:确定坐标轴的方向向量
假设题目中的“轴”指x轴,其方向向量为$\vec{S_2} = (1, 0, 0)$。
步骤3:计算两向量的夹角
-
计算点积:
$\vec{S_1} \cdot \vec{S_2} = 1 \times 1 + 1 \times 0 + 0 \times 0 = 1$ -
计算模长:
$|\vec{S_1}| = \sqrt{1^2 + 1^2 + 0^2} = \sqrt{2}, \quad |\vec{S_2}| = \sqrt{1^2 + 0^2 + 0^2} = 1$ -
求余弦值:
$\cos\theta = \frac{\vec{S_1} \cdot \vec{S_2}}{|\vec{S_1}| \cdot |\vec{S_2}|} = \frac{1}{\sqrt{2} \times 1} = \frac{\sqrt{2}}{2}$ -
确定角度:
$\theta = \arccos\left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right) = \frac{\pi}{4}$
结论:直线与x轴的夹角为$\frac{\pi}{4}$,对应选项B。