題目列表(包括答案和解析)
在四棱錐中,
平面
,底面
為矩形,
.
(Ⅰ)當時,求證:
;
(Ⅱ)若邊上有且只有一個點
,使得
,求此時二面角
的余弦值.
【解析】第一位女利用線面垂直的判定定理和性質定理得到。當a=1時,底面ABCD為正方形,
又因為,
………………2分
又,得證。
第二問,建立空間直角坐標系,則B(1,0,1)D(0,a,0)C(1,a,0)P(0,0,1)……4分
設BQ=m,則Q(1,m,0)(0《m《a》
要使,只要
所以,即
………6分
由此可知時,存在點Q使得
當且僅當m=a-m,即m=a/2時,BC邊上有且只有一個點Q,使得
由此知道a=2, 設平面POQ的法向量為
,所以
平面PAD的法向量
則的大小與二面角A-PD-Q的大小相等所以
因此二面角A-PD-Q的余弦值為
解:(Ⅰ)當時,底面ABCD為正方形,
又因為,
又
………………3分
(Ⅱ) 因為AB,AD,AP兩兩垂直,分別以它們所在直線為X軸、Y軸、Z軸建立坐標系,如圖所示,
則B(1,0,1)D(0,a,0)C(1,a,0)P(0,0,1)…………4分
設BQ=m,則Q(1,m,0)(0《m《a》要使,只要
所以,即
………6分
由此可知時,存在點Q使得
當且僅當m=a-m,即m=a/2時,BC邊上有且只有一個點Q,使得由此知道a=2,
設平面POQ的法向量為
,所以
平面PAD的法向量
則的大小與二面角A-PD-Q的大小相等所以
因此二面角A-PD-Q的余弦值為
如圖,在正四棱柱
中,
,點
是
的中點,點
在
上,設二面角
的大小為
。
(1)當時,求
的長;
(2)當時,求
的長。
如圖,在正四棱柱中,
,點
是
的中點,點
在
上,設二面角
的大小為
。
(1)當時,求
的長;
(2)當時,求
的長。
己知在銳角ΔABC中,角所對的邊分別為
,且
(I )求角大小;
(II)當時,求
的取值范圍.
20.如圖1,在平面內,是
的矩形,
是正三角形,將
沿
折起,使
如圖2,
為
的中點,設直線
過點
且垂直于矩形
所在平面,點
是直線
上的一個動點,且與點
位于平面
的同側。
(1)求證:平面
;
(2)設二面角的平面角為
,若
,求線段
長的取值范圍。
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21.已知A,B是橢圓的左,右頂點,
,過橢圓C的右焦點F的直線交橢圓于點M,N,交直線
于點P,且直線PA,PF,PB的斜率成等差數(shù)列,R和Q是橢圓上的兩動點,R和Q的橫坐標之和為2,RQ的中垂線交X軸于T點
(1)求橢圓C的方程;
(2)求三角形MNT的面積的最大值
22. 已知函數(shù)
,
(Ⅰ)若在
上存在最大值與最小值,且其最大值與最小值的和為
,試求
和
的值。
(Ⅱ)若為奇函數(shù):
(1)是否存在實數(shù),使得
在
為增函數(shù),
為減函數(shù),若存在,求出
的值,若不存在,請說明理由;
(2)如果當時,都有
恒成立,試求
的取值范圍.
一、選擇題(5分×12=60分)
B B D D C B B D D C A A
二、填空題(4分x 4=16分)
13.0.1
14.63
15. 16.①③
三、解答題(12分×5+14分=74分)
17.解:(1)2分
……………………4分
∴
的最小正周期為
…………………6分(2)∵
成等比數(shù)列 ∴
∴≥
………………………8分
∵ ∴
≤
即
≤
∵ ∴
≤
………………………………………………10分
18.解:(1)設公差
由
成等比數(shù)列得
…………………1分
∴即 ∴
舍去或
…………………………3分
∴
………………………………………………4分
又
………………………………………………5分
∴
………………………………………7分
(2)
………………………………………………8分
當時,
………………………………………10分
當時,
…………………………7分
19.解:(1)記“任取2張卡片,將卡片上的函數(shù)相加得到偶函數(shù)”為事件A,
……………………………………………………4分
(2)可能值為
……………………………………………………………5分
…………………………10分
∴ …………………………12分
20.解:(1)連結
為正△
…1分
面
3分
面面
即點的位置在線段
的四等分點且靠近
處 ………………………………………6分(2)過
作
于
,連
由(1)知
面
(三垂線定理)
∴為二面角
的平面角……9分
在中,
在中,
∴二面角的大小為
………………………………………12分
(說明:若用空間向量解,請參照給分)
21.解:(1)設
,由
取
得
則……………………2分
∴…………………………12分
又∵為定值,
則
………………5分
∵為定值,∴
為定值。
(2)∵,∴拋物線方程為:
設點
則
由(1)知 則
………………………………8分
又∵過點
∴
∴
∴
………………………………9分
代入橢圓方程得:
∴≥
………………11分
當且僅當 即 上式取等號
∴此時橢圓的方程為:
………………………………………12分
22.解:(1)∵ ∴
…1分
設
則
……2分
∴在
上為減函數(shù) 又
時,
,∴
∴
在
上是減函數(shù)………4分(2)①∵
∴
或
時
∴
…………………………………6分
又≤
≤
對一切
恒成立
∴
≤
≤
……………8分
②顯然當或
時,不等式成立
…………………………9分
當,原不等式等價于
≥
………10分
下面證明一個更強的不等式:≥
…①
即≥
……②亦即
≥
…………………………11分
由(1) 知在
上是減函數(shù) 又
∴
……12分
∴不等式②成立,從而①成立 又
∴>
綜合上面∴≤
≤
且
≤
≤
時,原不等式成立 ……………………………14分
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