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题型:填空题
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填空题 · 5 分

已知某四棱锥,底面是边长为2的正方形,且俯视图如右图所示.若该四棱锥的侧视图为直角三角形,则它的体积为__________。

正确答案

解析

易知

知识点

空间图形的公理
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

设实数满足条件,若目标函数的最大值为12,则的最小值为(   )

A

B

C

D4

正确答案

A

解析

不等式表示的平面区域如图所示阴影部分,


当直线ax+by=z(a>0,b>0)
过直线4x-y-10=0与直线x-2y+8=0的交点(4,6)时,目标函数z=ax+by(a>0,b>0)取得最大12

∴4a+6b=12即2a+3b=6

,当且仅当时取等号,故选A.

知识点

空间图形的公理
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,正方形ADEF与梯形ABCD所在平面互相垂直,AD⊥CD,AB//CD,AB=AD=,点M在线段EC上且不与E、C重合。

(1)当点M是EC中点时,求证:BM//平面ADEF;

(2)当平面BDM与平面ABF所成锐二面角的余弦值为时,求三棱锥M—BDE的体积.

正确答案

见解析

解析

(1)以分别为轴建立空间直角坐标系

的一个法向量

。即 ………………………..4分

(2)依题意设

设面的法向量

,则,面的法向量

,解得………………10分

为EC的中点,到面的距离

 …………………………………………………………12分

另解:用传统方法证明相应给分。

知识点

空间图形的公理
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知函数有最小值。

(1)求实常数的取值范围;

(2)设为定义在上的奇函数,且当时,,求的解析式。

正确答案

(1)(2)

解析

(1)……………………………………3分

所以,当时,有最小值,………………………………………3分

(2)由为奇函数,有,得。 ………………………2分

,则,由为奇函数,得。 …4分

所以,…………………………………………………2分

知识点

空间图形的公理
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,在直三棱柱中,是棱上的一点,的延长线与的延长线的交点,且∥平面

(1)求证:

(2)求二面角的平面角的正弦值。

正确答案

见解析。

解析

(1)连接
      ∵∥平面

,

的中点,

中点∴中点  ,

.

(2)∵在直三棱柱中, ,

为坐标原点,以,  所在直线建立空间直角坐标系如图所示。

由(1)知中点,

∴点坐标分别为

设平面的法向量,

,

,∴ ,

同理,平面的法向量.

设二面角平面角为,

知识点

空间图形的公理
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,在中,,斜边可以通过以直线为轴旋转得到,且二面角是直二面角,动点的斜边上。

(1)求证:平面平面

(2)当的中点时,求异面直线所成角的大小;

(3)求与平面所成角的最大值。

正确答案

见解析

解析

解析:(1)由题意,是二面角的平面角,

二面角是直二面角,,又

平面,又平面平面平面。 --------4分

(2)作,垂足为,连结,则

是异面直线所成的角。      - -------------------------5分

中,,又中, 。 ----------7分

异面直线所成角的大小为。 --------------------8分

(3)由(I)知,平面与平面所成的角,且,当最小时,最大………………10分

这时,,垂足为

与平面所成角的最大值为。-         ----------------------12

知识点

空间图形的公理
1
题型:简答题
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简答题 · 10 分

如图,四棱锥中,底面ABCD是矩形,⊥平面ABCD,且,点E是AB上一点,AE等于何值时,二面角的平面角为

正确答案

见解析。

解析

以D为原点,射线DA、DC、DP为轴正方向建立空间直角坐标系,

,则

设平面的法向量为

,       

而平面ECD的法向量,  

则二面角D1—EC—D的平面角

当AE=时,二面角的平面角为

知识点

空间图形的公理
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,公园有一块边长为2的等边△ABC的边角地,现修成草坪,图中DE把草坪分成面积相等的两部分,D在AB上,E在AC上。

(1)设AD=x(x0),ED=y,求用x表示y的函数关系式,并注明函数的定义域;

(2)如果DE是灌溉水管,为节约成本,希望它最短,DE的位置应在哪里?如果DE是参观线路,则希望它最长,DE的位置又应在哪里?请给予证明。

正确答案

见解析

解析

(1)在△ADE中,由余弦定理得:

,…………………………………………………………… 1分

.    …………  2分

把代入得

……………………………………………………………………4分

    ∵      ∴

即函数的定义域为.…………………………………………………… 6分

(2)如果DE是水管,则

当且仅当,即时“=”成立,故DE//BC,且DE=.……………… 8分

如果DE是参观线路,记,则

∴函数上递减,在上递增

. …………………………………………………………… 10分

.

即DE为AB中线或AC中线时,DE最长.…………………………………………… 12分

知识点

空间图形的公理
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知为函数的一个极值点。

(1)求及函数的单调区间;

(2)若对于任意恒成立,求取值范围。

正确答案

见解析。

解析

(1)   

得:  

上单调递增,在(-1,1)上单调递减 

(2)时,最小值为0  

恒成立,分离参数得:

易知:

知识点

空间图形的公理
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,AB=2,∠BAD=60°。

(1)求证:BD⊥平面PAC;

(2)若PA=AB,求PB与AC所成角的余弦值;

(3)当平面PBC与平面PDC垂直时,求PA的长。

正确答案

见解析

解析

(1)证明:因为四边形ABCD是菱形, 所以AC⊥BD。

又因为PA⊥平面ABCD,     所以PA⊥BD,

所以BD⊥平面PAC。

(2)设AC∩BD=O。 因为∠BAD=60°,PA=AB=2, 所以BO=1,AO=CO=

如图,以O为坐标原点,OB、OC所在直线及过点O且与PA平行的直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系O-xyz,则

P(0,-,2),A(0,-,0),B(1,0,0),C(0,,0)。

所以=(1,,-2),=(0,2,0)。

设PB与AC所成角为θ,则

………………8分

(3)由(2)知=(-1,,0)。

设P(0,-,t) (t >0),则=(-1,-,t)。

设平面PBC的法向量m=(x,y,z), 则·m=0,·m=0。

所以  令y=,则x=3,z=,    所以m=

同理,可求得平面PDC的法向量n=

因为平面PBC⊥平面PDC, 所以m·n=0,即-6+=0。 解得t=

所以当平面PBC与平面PDC垂直时,PA=,        ……………………12分

知识点

空间图形的公理
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