【题目】如图,在长方体ABCD﹣HKLE中,底面ABCD是边长为3的正方形,对角线AC与BD相交于点O,点F在线段AH上且,BE与底面ABCD所成角为.
(1)求证:AC⊥BE;
(2)M为线段BD上一点,且,求异面直线AM与BF所成角的余弦值.
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】
(1)推导出DE⊥AC,AC⊥BD,从而AC⊥平面BDE.由此能证明AC⊥BE.
(2)推导出∠DBE为直线BE与平面ABCD所成的角,∠DBE,在DE上取一点G,使DGDE,连接FG,则四边形FBCG为平行四边形,BF∥CG,在BD上取一点N,使DN=BM,推导出AM∥CN,从而∠GCN(或其补角)为异面直线AM与BF所成的角,由余弦定理能求出异面直线AM与BF所成角的余弦值.
解:(1)证明:因为在长方体ABCD﹣HKLE中,有DE⊥平面ABCD,
所以DE⊥AC,
因为四边形ABCD是正方形,所以AC⊥BD,
又BD∩DE=D,从而AC⊥平面BDE.
而BE平面BDE,
所以AC⊥BE.
(2)因为在长方体ABCD﹣HKLE中,有BE与平面ABCD所成角为,
由(1)知∠DBE为直线BE与平面ABCD所成的角,
所以∠DBE,
所以.
由AD=3可知,
所以AH=3,
又2,
即AFAH,
故,
在DE上取一点G,使DGDE,
连接FG,
则在长方体ABCD﹣HKLE中,有FG∥AD∥BC,
且FG=AD=BC,
所以四边形FBCG为平行四边形,
所以BF∥CG,
在BD上取一点N,使DN=BM,
因为BM,BD=3,
所以DN=BM,
所以在正方形ABCD中,ON=OM,
所以△CON≌△AOM,
所以∠CNO=∠
所以AM∥CN,
所以∠GCN(或其补角)为异面直线AM与BF所成的角,
在△GNC中,GC=BF,
在△AMB中,由余弦定理得AM,
则CN=AM,
又GN2,
在△GNC中,由余弦定理得:
cos∠GCN.
故异面直线AM与BF所成角的余弦值为.
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【题目】已知数列是公差不为0的等差数列,,数列是等比数列,且,,,数列的前n项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求的前n项和;
(3)若对恒成立,求的最小值.
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【题目】2019新型冠状病毒感染的肺炎的传播有飞沫、气溶胶、接触等途径,为了有效抗击疫情,隔离性防护是一项具体有效措施.某市为有效防护疫情,宣传居民尽可能不外出,鼓励居民的生活必需品可在网上下单,商品由快递业务公司统一配送(配送费由政府补贴).快递业务主要由甲公司与乙公司两家快递公司承接:“快递员”的工资是“底薪+送件提成”.这两家公司对“快递员”的日工资方案为:甲公司规定快递员每天底薪为70元,每送件一次提成1元;乙公司规定快递员每天底薪为120元,每日前83件没有提成,超过83件部分每件提成5元,假设同一公司的快递员每天送件数相同,现从这两家公司往年忙季各随机抽取一名快递员并调取其100天的送件数,得到如下条形图:
(1)求乙公司的快递员一日工资y(单位:元)与送件数n的函数关系;
(2)若将频率视为概率,回答下列问题:
①记甲公司的“快递员”日工资为X(单位:元).求X的分布列和数学期望;
②小王想到这两家公司中的一家应聘“快递员”的工作,如果仅从日收入的角度考虑,请你利用所学过的统计学知识为他作出选择,并说明理由.
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【题目】已知抛物线上的点到其焦点距离为3,过抛物线外一动点作抛物线的两条切线,切点分别为,且切点弦恒过点.
(1)求和;
(2)求证:动点在一条定直线上运动.
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【题目】我国是世界严重缺水的国家,城市缺水问题较为突出,某市政府为了鼓励居民节约用水,计划在本市试行居民生活用水定额管理,即确定一个合理的居民月用水量标准(吨),用水量不超过的部分按平价收费,超过的部分按议价收费,为了了解全市民月用水量的分布情况,通过抽样,获得了100位居民某年的月用水量(单位:吨),将数据按照分成9组,制成了如图所示的频率分布直方图.
(Ⅰ)若全市居民中月均用水量不低于3吨的人数为3.6万,试估计全市有多少居民?并说明理由;
(Ⅱ)若该市政府拟采取分层抽样的方法在用水量吨数为和之间选取7户居民作为议价水费价格听证会的代表,并决定会后从这7户家庭中按抽签方式选出4户颁发“低碳环保家庭”奖,设为用水量吨数在中的获奖的家庭数,为用水量吨数在中的获奖家庭数,记随机变量,求的分布列和数学期望.
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【题目】如图,在四棱锥中,底面是直角梯形,∥,,是等边三角形,侧面底面,,,,点是棱上靠近点的一个三等分点.
(1)求证:∥平面;
(2)设点是线段(含端点)上的动点,若直线与底面所成的角的正弦值为,求线段的长.
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【题目】如图已知,,、分別为、的中点,将沿折起,得到四棱锥,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)当正视图方向与向量的方向相同时,的正视图为直角三角形,求此时二面角的余弦值.
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