【题目】如图,在多面体
中,平面
平面
.四边形
为正方形,四边形
为梯形,且
,
,
,
.
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(1)求证:
;
(2)求直线
与平面
所成角的正弦值;
(3)线段
上是否存在点
,使得直线
平面
若存在,求
的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)
;(Ⅲ)线段
上存在点
,使得
平面
,且
.
【解析】
(I)根据面面垂直的性质定理,证得
平面
,由此证得
.(II)以
为
轴,
轴,
轴建立空间直角坐标系,通过计算直线
的方向向量和平面
的法向量,由此计算出线面角的正弦值.(III)设
,用
表示出
点的坐标,利用直线
的方向向量和平面
的法向量垂直列方程,解方程求得
的值,由此判断存在符合题意的点
.
解:(Ⅰ)证明:因为
为正方形,
所以
.
又因为平面
平面
,
且平面
平面
,
所以
平面
.
所以
.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,
平面
,所以
,
.
因为
,所以
两两垂直.
分别以
为
轴,
轴,
轴建立空间直角坐标系(如图).
因为
,
,
所以
,
所以
.
设平面
的一个法向量为
,
则
即
令
,则
,
所以
.
设直线与平面
所成角为
,
则
.
(Ⅲ)设
,
设
,则
,
所以
,所以
,
所以
.
设平面
的一个法向量为
,则
因为
,所以
令
,则
,所以
.
在线段
上存在点
,使得
平面
等价于存在
,使得
.
因为
,由
,
所以
,
,
所以线段
上存在点
,使得
平面
,且
.
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【题目】在平面直角坐标系中,已知直线
的方程为
,
.
(1)若直线
在
轴、
轴上的截距之和为-1,求坐标原点
到直线
的距离;
(2)若直线
与直线
:
和
:
分别相交于
、
两点,点
到
、
两点的距离相等,求
的值.
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【题目】已知椭圆
:
的离心率为
,且上焦点为
,过
的动直线
与椭圆
相交于
、
两点.设点
,记
、
的斜率分别为
和
.
(1)求椭圆
的方程;
(2)如果直线
的斜率等于
,求
的值;
(3)探索
是否为定值?如果是,求出该定值;如果不是,求出
的取值范围.
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【题目】天坛公园是明、清两代皇帝“祭天”“祈谷”的场所.天坛公园中的圜丘台共有三层(如图1所示),上层坛的中心是一块呈圆形的大理石板,从中心向外围以扇面形石(如图2所示).上层坛从第一环至第九环共有九环,中层坛从第十环至第十八环共有九环,下层坛从第十九环至第二十七环共有九环;第一环的扇面形石有9块,从第二环起,每环的扇面形石块数比前一环多9块,则第二十七环的扇面形石块数是______;上、中、下三层坛所有的扇面形石块数是_______.
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【题目】如图,ABCD为矩形,点A、E、B、F共面,且
和
均为等腰直角三角形,且
90°.
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(Ⅰ)若平面ABCD
平面AEBF,证明平面BCF
平面ADF;
(Ⅱ)问在线段EC上是否存在一点G,使得BG∥平面CDF,若存在,求出此时三棱锥G-ABE与三棱锥G-ADF的体积之比.
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【题目】下列四种说法中正确的有______.(填序号)①数据2,2,3,3,4,6,7,3的众数与中位数相等;②数据1,3,5,7,9的方差是数据2,6,10,14,18的方差的一半;③一组数据的方差大小反映该组数据的波动性,若方差越大,则波动性越大,方差越小,则波动性越小.④频率分布直方图中各小长方形的面积等于相应各组的频数.
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【题目】已知椭圆
的左、右焦点分别为
,离心率
,点
是椭圆上的一个动点,
面积的最大值是
.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知点
,问是否存在直线
与椭圆
交于
两点,且
,若存在,求出直线
斜率的取值范围;若不存在,说明理由.
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