Question

兩異面直線a，b成80°角，過空間任意一點P作直線l，使其與兩直線a，b成等角50°，則這樣的直線l有    條．

Answer 1

【答案】分析：根據已知中異面直線a與b所成的角為80°，設O為空間一點，過O分別作OA∥a，OB∥b，則OA，OB成80°角．過O點作出直線OA，OB相交所成角的兩條角平分線，滿足題意的直線或為兩平分線或其射影為兩平分線，由此確定直線條數．
解答：解：首先給出兩個性質①與一個角∠AOB的兩邊成等角的直線在面AOB內的射影是∠AOB的平分線．
②若∠AOC所在平面與∠BOC所在平面垂直，則有cos∠AOCcos∠BOC=cos∠AOB．
在空間任取一點O，作OA∥a，OB∥b，則OA，OB成80°角，不妨設∠AOB=80°，如圖

（1）直線l₁為∠AOB的補角∠A′OB=100°的平分線，此時l₁與兩直線 OA，OB成等角50°，從而l₁與兩直線a，b成等角50°，若把直線l₁繞O在垂直于面A′OB 的平面內旋轉時，設
l₁與面A′OB所成的角為θ，由性質②cosθcos50°=cos50°，θ=0°，與旋轉前l₁重合． 即此時只有一條直線滿足題意．
 （2）直線l₂為∠AOB的平分線，顯然l₂與兩直線 OA，OB成等角40°，若把直線l₂繞O在垂直于面AOB 的平面內旋轉時，設l₂與面AOB所成的角為θ，由性質②cosθcos40°=cos50°，
移向得出cosθ=＜1．存在θ，根據對稱性，在面AOB兩側各有一條．即此時共有兩條直線滿足題意．
綜上所述這樣的直線l有3條．
故答案為：3．
點評：本題考查異面直線所成的角，以及解決異面直線所成的角的方法（平移法）的應用，體現了轉化的思想和運動變化的思想方法． 本題利用定量的方法進行問題解決，當改變題干中兩個角的度數大小時，此法照樣使用．