题目列表(包括答案和解析)
在四棱锥
中,
平面
,底面
为矩形,
.
(Ⅰ)当
时,求证:
;
(Ⅱ)若
边上有且只有一个点
,使得
,求此时二面角
的余弦值.
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【解析】第一位女利用线面垂直的判定定理和性质定理得到。当a=1时,底面ABCD为正方形,![]()
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又因为
,
………………2分
又
,得证。
第二问,建立空间直角坐标系,则B(1,0,1)D(0,a,0)C(1,a,0)P(0,0,1)……4分
设BQ=m,则Q(1,m,0)(0《m《a》
要使
,只要![]()
所以
,即
………6分
由此可知
时,存在点Q使得![]()
当且仅当m=a-m,即m=a/2时,BC边上有且只有一个点Q,使得![]()
由此知道a=2, 设平面POQ的法向量为![]()
,所以
平面PAD的法向量![]()
则
的大小与二面角A-PD-Q的大小相等所以![]()
因此二面角A-PD-Q的余弦值为![]()
解:(Ⅰ)当
时,底面ABCD为正方形,![]()
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又因为
,
又![]()
………………3分
(Ⅱ) 因为AB,AD,AP两两垂直,分别以它们所在直线为X轴、Y轴、Z轴建立坐标系,如图所示,
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则B(1,0,1)D(0,a,0)C(1,a,0)P(0,0,1)…………4分
设BQ=m,则Q(1,m,0)(0《m《a》要使
,只要![]()
所以
,即
………6分
由此可知
时,存在点Q使得![]()
当且仅当m=a-m,即m=a/2时,BC边上有且只有一个点Q,使得
由此知道a=2,
设平面POQ的法向量为![]()
,所以
平面PAD的法向量![]()
则
的大小与二面角A-PD-Q的大小相等所以![]()
因此二面角A-PD-Q的余弦值为![]()
如图,在正四棱柱
中,
,点
是
的中点,点
在
上,设二面角
的大小为
。
(1)当
时,求
的长;
(2)当
时,求
的长。
如图,在正四棱柱
中,
,点
是
的中点,点
在
上,设二面角
的大小为
。
(1)当
时,求
的长;
(2)当
时,求
的长。
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己知在锐角ΔABC中,角
所对的边分别为
,且![]()
(I )求角
大小;
(II)当
时,求
的取值范围.
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20.如图1,在平面内,
是
的矩形,
是正三角形,将
沿
折起,使
如图2,
为
的中点,设直线
过点
且垂直于矩形
所在平面,点
是直线
上的一个动点,且与点
位于平面
的同侧。
(1)求证:
平面
;
(2)设二面角
的平面角为
,若
,求线段
长的取值范围。
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21.已知A,B是椭圆
的左,右顶点,
,过椭圆C的右焦点F的直线交椭圆于点M,N,交直线
于点P,且直线PA,PF,PB的斜率成等差数列,R和Q是椭圆上的两动点,R和Q的横坐标之和为2,RQ的中垂线交X轴于T点
(1)求椭圆C的方程;
(2)求三角形MNT的面积的最大值
22. 已知函数
,
(Ⅰ)若
在
上存在最大值与最小值,且其最大值与最小值的和为
,试求
和
的值。
(Ⅱ)若
为奇函数:
(1)是否存在实数
,使得
在
为增函数,
为减函数,若存在,求出
的值,若不存在,请说明理由;
(2)如果当
时,都有
恒成立,试求
的取值范围.
一、选择题(5分×12=60分)
B B D D C B B D D C A A
二、填空题(4分x 4=16分)
13.0.1
14.63
15.
16.①③
三、解答题(12分×5+14分=74分)
17.解:(1)
2分
……………………4分
∴
的最小正周期为
…………………6分(2)∵
成等比数列 ∴
∴
≥
………………………8分
∵
∴

≤
即
≤

∵
∴
≤
………………………………………………10分
18.解:(1)设
公差
由
成等比数列得
…………………1分
∴即
∴
舍去或
…………………………3分
∴
………………………………………………4分
又
………………………………………………5分
∴
………………………………………7分
(2)
………………………………………………8分
当
时,
………………………………………10分
当
时,
…………………………7分
19.解:(1)记“任取2张卡片,将卡片上的函数相加得到偶函数”为事件A,
……………………………………………………4分
(2)
可能值为
……………………………………………………………5分

…………………………10分
∴
…………………………12分
20.解:(1)连结
为正△
…1分



面
3分
面
面

即点
的位置在线段
的四等分点且靠近
处 ………………………………………6分(2)过
作
于
,连
由(1)知
面
(三垂线定理)
∴
为二面角
的平面角……9分


在
中,
在
中,
∴二面角
的大小为
………………………………………12分
(说明:若用空间向量解,请参照给分)
21.解:(1)设
,由
取
得

则
……………………2分
∴
…………………………12分
又∵
为定值,
则
………………5分
∵
为定值,∴
为定值。
(2)∵
,∴抛物线方程为:
设点
则
由(1)知
则
………………………………8分
又∵
过点
∴
∴
∴
………………………………9分
代入椭圆
方程得:
∴
≥
………………11分


当且仅当 即 上式取等号

∴此时椭圆的方程为:
………………………………………12分
22.解:(1)∵
∴
…1分
设
则
……2分
∴
在
上为减函数 又
时,
,∴
∴
在
上是减函数………4分(2)①∵
∴
或
时
∴
…………………………………6分
又≤
≤
对一切
恒成立
∴
≤
≤
……………8分
②显然当
或
时,不等式成立
…………………………9分
当
,原不等式等价于
≥
………10分
下面证明一个更强的不等式:
≥
…①
即
≥
……②亦即
≥
…………………………11分
由(1) 知
在
上是减函数 又
∴
……12分
∴不等式②成立,从而①成立 又

∴
>
综合上面∴
≤
≤
且
≤
≤
时,原不等式成立 ……………………………14分
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