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12立体几何初步★★★★☆
过三棱柱任意两个顶点的直线共151515条,其中异面直线有( )
\begin{solution} 三棱柱的顶点记为 AAA,BBB,CCC,A′A'A′,B′B'B′,C′C'C′. 任取两个顶点确定的直线共有 C62=15\mathrm C_{6}^{2}=15C62​=15 条,可分为三条侧棱、六条三角形底面的边和六条侧面的对角线三类.
以侧棱 AA′AA'AA′ 为例,与它异面的直线为 BCBCBC、BC′BC'BC′、CB′CB'CB′、B′C′B'C'B′C′,共 444 条. 以底面边 ABABAB 为例,与它异面的直线为 CA′CA'CA′、CB′CB'CB′、CC′CC'CC′、A′C′A'C'A′C′、B′C′B'C'B′C′,共 555 条. 以侧面上的对角线 AB′AB'AB′ 为例,与它异面的直线为 BCBCBC、BC′BC'BC′、CA′CA'CA′、CC′CC'CC′、A′C′A'C'A′C′,共 555 条. 其余同类直线由三棱柱的对称性得到相同数量. 因而把每一对异面直线计算两次,异面直线对数为 3×4+6×5+6×52=36\displaystyle\frac{3\times4+6\times5+6\times5}{2}=3623×4+6×5+6×5​=36. 故选 D. \end{solution}
A.
18 对18\text{ 对}18 对
B.
24 对24\text{ 对}24 对
C.
30 对30\text{ 对}30 对
D.
36 对36\text{ 对}36 对

2005 · 全国 · 一卷 · 理 · 第 12 题 · 选择题

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