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如圖，已知直三棱柱ABC-A₁B₁C₁，∠ACB=90°，AC=BC=2，AA₁=4．E、F分別是棱CC₁、AB中點．
（Ⅰ）求證：CF⊥BB₁；
（Ⅱ）求四棱錐A-ECBB₁的體積；
（Ⅲ）判斷直線CF和平面AEB₁的位置關(guān)系，并加以證明．

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如圖，已知正方體ABCD-A₁B₁C₁D₁的棱長為2，E、F分別是A₁B₁、CC₁的中點，過D₁、E、F作平面D₁EGF交BB₁于G．
（Ⅰ）求證：EG∥D₁F；
（Ⅱ）求二面角C₁-D₁E-F的余弦值；
（Ⅲ）求正方體被平面D₁EGF所截得的幾何體ABGEA₁-DCFD₁的體積．

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如圖，已知直三棱柱ABC-A₁B₁C₁中，△ABC是等腰直角三角形，∠BAC=90°，且AB=AA₁，D、E、F分別是B₁A、CC₁、BC的中點．現(xiàn)設(shè)A₁A=2a
（1）求證：DE∥平面ABC；
（2）求證：B₁F⊥平面AEF；
（3）求二面角B₁-AE-F的正切值．

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如圖，已知等腰直角三角形RBC，其中∠RBC=90°，RB=BC=2．點A、D分別是RB、RC的中點，現(xiàn)將△RAD沿著邊AD折起到△PAD位置，使PA⊥AB，連接PB、PC．
（1）求證：BC⊥PB；
（2）求二面角A-CD-P的平面角的余弦值．

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一、選擇題（本大題共12小題，每小題5分，共60分）

    BCDCA   DCBBD    BC

二、填空題（本大題共4小題，每小題4分，共16分）

13．24     14．       15．5      16．4

三、解答題（本大題共6小題，共74分，解答應(yīng)寫出文字說明，證明過程或演算步驟）

17．解：（1）   =0

由正弦定理得：，

若因為所以，故

若，因為，所以，故

綜上或

18．解：（1）

當時，

兩式相減得

即

當時，數(shù)列是等比數(shù)列

要使數(shù)列是等比數(shù)列，

當且僅當，即

從而

（2）設(shè)數(shù)列的公差為

由得

故可設(shè)

又

右題意知

解得

又等差數(shù)列的前項和有最大值，

從而

19．解：（1）平面

證明：因為平面，所以，

又在中，，所以，又

所以，平面，

又在中，、分別是、上的動點，且

平面平面，

所以，不論為何值，總有平面；

（2）解：在中，，，所以，

又平面，所以，

又在中，，

由（1）知平面，

所以，三棱錐的體積是

20．解：（1）的所有可能取值為0，1，2，依題意得：

的分布列為

0

1

2

P

（2）設(shè)“甲、乙都不被選中”的事件為，則

所求概率為

（3）記“男生甲被選中”為事件，“女生乙被選中”為事件，

（或直接得）

21．解：（1）甲得是的中點

設(shè)依題意得:

消去，整理得

當時，方程表示焦點在軸上的橢圓；

當時，方程表示焦點在軸上的橢圓；

當時，方程表示圓。

（Ⅱ）由，焦點在軸上的橢圓，直線與曲線恒有兩交點，

因為直線斜率不存在時不符合題意，

可設(shè)直線的方程為 ，直線與橢圓的交點為

要使為銳角，則有

即

可得，對于任意恒成立

而。

所以滿足條件的的取值范圍是

22．解：（1）當時，

所以，在上是單調(diào)遞增，

（2）的定義域是

當時，，所以，

當時，，所以，，

所以，在上單調(diào)遞減，在上，單調(diào)遞增，

所以，

  （3）由（2）知在上是單調(diào)遞增函數(shù)，

若存在滿足條件，則必有，

也即方程在上有兩個不等的實根

但方程即只有一個實根

所以，不存在滿足條件的實數(shù)