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题型:简答题
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简答题 · 10 分

如图,在三棱柱中,的中点,

(1)求证:平面平面

(2)求直线与平面所成角的正弦值;

(3)求二面角的余弦值。

正确答案

见解析

解析

(1)取中点为,连接

因为,所以

所以平面

因为平面,所以

由已知,,又

所以,因为

所以平面

平面,所以平面平面,          

(2)

由(1)知,两两垂直,以为坐标原点,的方向为轴的方向, 为单位长度1,建立如图所示的空间直角坐标系

由题设知

设平面的法向量为m,则

mm,即,可取m

设直线与平面所成角为

,                             

(3)由题设知

可取平面的法向量n1,        

平面的法向量n2,           

n1n2,                     

所以二面角的余弦值为,        

知识点

简单复合函数的导数
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,有一块半椭圆形钢板,其长半轴长为,短半轴长为,计划将此钢板切割成等腰梯形的形状,下底AB是半椭圆的短轴,上底CD的端点在椭圆上,记,梯形面积为S。

(1)求面积S以为自变量的函数式,并写出其定义域;

(2)求面积S的最大值,

正确答案

(1)  定义域为

(2)

解析

(1)以AB所在的直线为轴,以AB的中垂线为轴建立直角坐标系。

椭圆方程为 设 则

(1)   定义域为

(2) 由(1)知

   则

   当   当 

取最大值,S取最大值,最大值为

知识点

简单复合函数的导数
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

对于直线和平面,有如下四个命题:

(1)若m∥,mn,则n  (2)若m,mn,则n∥

(3)若,则  (4)若m,m∥n,n,则

其中真命题的个数是(   )

A1

B2

C3

D4

正确答案

A

解析

画一个正方体作模型,容易说明问题。设底面ABCD为

(1)当A1B1=m,B1C1=n时,显然符合(1)的条件,但结论不成立,故(1)错误。

(2)当A1A=m,AD=n时,显然符合(2)的条件,但结论不成立,故(2)错误。

(3)与底面ABCD相邻三个面可以两两垂直,但任何两个都不平行,故(3)错误。

(4)由面面垂直的判断可知,是正确的。

只有(4)正确,故选A。

知识点

简单复合函数的导数
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知抛物线方程为,过点作直线与抛物线交于两点,

,过分别作抛物线的切线,两切线的交点为.

(1)求的值;

(2)求点的纵坐标;

(3)求△面积的最小值.

正确答案

见解析

解析

(1)由已知直线的方程为,代入,∴.      

(2)由导数的几何意义知过点的切线斜率为,           

∴切线方程为,化简得   ①     

同理过点的切线方程为                   ②    

,得,               ③

将③代入①得,∴点的纵坐标为.               

(3)解法1:设直线的方程为

由(1)知

∵点到直线的距离为, 

线段的长度为

.        

, 

当且仅当时取等号,∴△面积的最小值为.     

解法2:取中点,则点的坐标为,     

,   

的面积(当且仅当时取等号),

∴△面积的最小值为.          

知识点

简单复合函数的导数
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,已知直三棱柱ABC—A1B1C1°,E是棱CC1上动点,F是AB中点,AC=BC=2.AA1=4.

(1)当E是棱CC1中点时,求证:CF//平面AEB1

(2)在棱CC1上是否存在点E,使得二面角A—BE1—B的大小是45°,若存在,求CE的长,若不存在,请说明理由.

正确答案

见解析

解析

(1)证明:取AB1的中点G,联结EG,FG

因为F、G分别是棱AB、AB1中点,

又因为FG∥EC,FG=EC 四边形FGEC是平行四边形,

            因为CF平面AEB1平面AEB1       平面AEB1

(2)以C为坐标原点,射线CA,CB,CC1轴正半轴,

  建立如图所示的空间直角坐标系

则C(0,0,0),A(2,0,0),B1(0,2,4) 10分

,平面AEB1的法向量

于是        所以

因为三棱柱ABC—A1B1C1是直棱柱,平面ABC,

又因为AC平面ABC

因为∠ACB=90°  

   平面ECBB1

是平面EBB1的法向量,    

二面角A—EB1—B的大小是45°,

解得

在棱CC1上存在点E,使得二面角A—EB1—B的大小是45°。

此时

知识点

简单复合函数的导数
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