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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知向量m=(sinx,1),函数f(x)=m·n的最大值为6.

(1)求A;

(2)将函数y=f(x)的图象像左平移个单位,再将所得图象各点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象。求g(x)在上的值域。

正确答案

(1)A=6

(2)函数g(x)在上的值域为.

解析

(1)

;

(Ⅱ)函数y=f(x)的图象像左平移个单位得到函数的图象,

再将所得图象各点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到函数.

时,.

故函数g(x)在上的值域为.

另解:由可得,令

,而,则

于是

,即函数g(x)在上的值域为.

知识点

直线、平面垂直的综合应用
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图5,在棱长为的正方体中,点是棱

中点,点在棱上,且满足

(1)求证:

(2)在棱上确定一点, 使四点共面,并求

此时的长;

(3)求平面与平面所成二面角的余弦值。

正确答案

见解析。

解析

(1)

证明:连结

因为四边形是正方形,所以

在正方体中,平面

平面,所以

因为平面

所以平面

因为平面,所以

(2)

的中点,连结,则

在平面中,过点,则

连结,则四点共面,

因为

所以

故当时,四点共面,

(3)

延长,设,连结

是平面与平面的交线。

过点,垂足为,连结

因为

所以平面

因为平面,所以

所以为平面与平面所成

二面角的平面角,

因为

所以

在△中,

所以

因为

所以

所以

所以

故平面与平面所成二面角的余弦值为

(1)

证明:以点为坐标原点,所在的直线

分别为轴,轴,轴,建立如图的空间直角坐标系,

所以

因为

所以

所以

(2)解:,因为平面平面

平面平面,平面平面

所以

所以存在实数,使得

因为

所以

所以

所以

故当时,四点共面。

(3)解:由(1)知

是平面的法向量,

,则

所以是平面的一个法向量。

是平面的一个法向量,

设平面与平面所成的二面角为

…1

故平面与平面所成二面角的余弦值为

(3)

以点为坐标原点,所在的直线

分别为轴,轴,轴,建立如图的空间直角坐标系,

是平面的法向量,

,则

所以是平面的一个法向量。

是平面的一个法向量,

设平面与平面所成的二面角为

…1

故平面与平面所成二面角的余弦值为

知识点

直线、平面垂直的综合应用
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图4,已知三棱柱ABC—A1B1C1的侧棱与底面垂直,且∠ACB=90°,

∠BAC=30°,BC=1,AA1,点P、M、N分别为BC1、CC1、AB1

的中点。

(1)求证:PN//平面ABC;

(2)求证:AB1⊥A1M;

(3)求二面角C1—A B1—A1的余弦值,

正确答案

见解析。

解析

(1)

证明:连结CB1,∵P是BC1的中点 ,∴CB1过点P,

∵N为AB1的中点,∴PN//AC,-

又∵,

∴PN//平面ABC.

(2)证法一:

在直角ΔABC中,∵BC=1,∠BAC=30°,

∴  AC=A1C1

∵棱柱ABC—A1B1C1的侧棱与底面垂直,且,以点C1

原点,以C1B1所在的直线为x轴建立如图所示空间直角坐标系如图示,则

,, ,

,

∴ A1M⊥AB1

【证法二:

连结AC1,在直角ΔABC中,∵BC=1,∠BAC=30°,

∴  AC=A1C1

=,

即AC1⊥A1M.

∵B1C1⊥C1A1,CC1⊥B1C1,且

∴B1C1⊥平面AA1CC1

∴B1C1⊥A1M,又,故A1M⊥A B1C1

面A B1C1 ∴ A1M⊥AB1.

【证法三:连结AC1,在直角ΔABC中,∵BC=1,∠BAC=30°,

∴  AC=A1C1,设∠AC1A1=α,∠MA1C1=β

,

∴α+β=90°  即AC1⊥A1M.

∵B1C1⊥C1A1,CC1⊥B1C1,且

∴B1C1⊥平面AA1CC1

∴B1C1⊥A1M,又

故A1M⊥面A B1C1

面A B1C1 ∴ A1M⊥AB1.

(3)解法一:

∵棱柱ABC—A1B1C1的侧棱与底面垂直,且

以点C1为原点,以C1B1所在的直线为x轴建立如图所示空间直角坐标系,

依题意得,,,,

,

设面的一个法向量为

,令.

同理可得面的一个法向量为

故二面角的平面角的余弦值为

【解法二:

过C1作C1E⊥A1B1交A1B1于点E,过E作EF⊥AB1交AB1于F,连结C1 F,

∵平面AA1BB1⊥底面A1B1C1,∴ C1E⊥平面AA1BB1

∴ C1E⊥AB1,∴ AB1⊥平面C1EF,∴ AB1⊥C1F,

为二面角C1—A B1—A1的平面角,

中,,

,,

知识点

直线、平面垂直的综合应用
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题型:简答题
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简答题 · 13 分

已知函数f(x) = (k为常数,e=2.71828……是自然对数的底数),曲线y= f(x)在点(1,f(1))处的切线与x轴平行。

(1)求k的值;

(2)求f(x)的单调区间;

(3)设g(x)=(x2+x) ,其中为f(x)的导函数,证明:对任意x>0,

正确答案

见解析。

解析

(1)由f(x) = 可得,而,即,解得

(2),令可得

时,;当时,

于是在区间内为增函数;在内为减函数。

简证(3)

时, .

时,要证

只需证,然后构造函数即可证明。

知识点

直线、平面垂直的综合应用
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

若复数是纯虚数,则实数的值为(    )

A

B

C

D

正确答案

A

解析

知识点

直线、平面垂直的综合应用
下一知识点 : 线面角和二面角的求法
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