题目列表(包括答案和解析)
二面角α–EF–β的大小为120°,A是它内部的一点AB⊥α,AC⊥β,B,C分别为垂足.
(1)求证:平面ABC⊥β;
(2)当AB=4cm,AC=6cm,求BC的长及A到EF的距离.
一.选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.
ABCCB ADCCD BD
二.填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分.
13. 6 ;14. 60 ;15.;16 .446.
三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. (Ⅰ)设的公比为q(q>0),依题意可得
解得 (5分)
∴数列的通项公式为 (6分)
(Ⅱ) (10分)
18. (Ⅰ)(2分)∴; (4分)
当,即,时单调递增
∴函数的单调递增区间为 (6分)
(Ⅱ)∵,∴,∴ (10分)
∴当时,有最大值,此时. (12分)
19.(Ⅰ)记表示甲以获胜;表示乙以获胜,则,互斥,事件,
∴ (6分)
(Ⅱ)记表示甲以获胜;表示甲以获胜, 则,互斥,事件, ∴(12分)
20. 解法一:(Ⅰ)证明:在直三棱柱中,
面面ABC,又D为AB中点,∴CD⊥面,∴CD⊥,∵AB=,∴⊥,
又DE∥∴⊥DE ,又DE∩CD =D
∴⊥平面CDE (6分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知⊥平面CDE,设与DE交于点M ,
过B作BN⊥CE,垂足为N,连结MN , 则A1N⊥CE,故∠A1NM即为二面角的平面角. (9分)
∵,,又由△ENM △EDC得
. 又∵
在Rt△A1MN中,tan∠A1NM , (12分)
故二面角的大小为. (12分)
解法二:AC=BC=2,AB=,可得AC⊥BC,故可以C为坐标原点建立如图所示直角
坐标系C-xyz.则C(0,0,0),A(2,0,0),B(0,2,0),
D(1,1,0),E (0,2,),(2,0,)(3分)
(Ⅰ)(-2,2,-),(1,1,0),
(0,2,).∵,
∴, 又CE∩CD =C
∴⊥平面CDE (6分)
(Ⅱ)设平面A1CE的一个法向量为n=(x,y,z), (2,0,),
(0,2,).∴由n,n得,
令得,,n=(2,1,) (9分)
又由(Ⅰ)知(-2,2,-)为平面DCE的法向量.
等于二面角的平面角. (11分)
. (12分)
二面角的大小为. (12分)
21.(Ⅰ).由题意知为方程的两根
由,得 (3分)
从而,.
当时,;当和时,
故在上单调递减,在,上单调递增. (7分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知在上单调递减,在处取得极值,此时,若存在,使得,
即有就是 解得. (12分)
故b的取值范围是. (12分)
22. (Ⅰ)设椭圆方程为(a>b>0),由已知c=1,
又2a= . 所以a=,b2=a2-c2=1,
椭圆C的方程是+ x2 =1. (4分)
(Ⅱ)若直线l与x轴重合,则以AB为直径的圆是x2+y2=1,
若直线l垂直于x轴,则以AB为直径的圆是(x+)2+y2=.
由解得即两圆相切于点(1,0).
因此所求的点T如果存在,只能是(1,0).
事实上,点T(1,0)就是所求的点.证明如下: (7分)
当直线l垂直于x轴时,以AB为直径的圆过点T(1,0).
若直线l不垂直于x轴,可设直线l:y=k(x+).
由即(k2+2)x2+k2x+k2-2=0.
记点A(x1,y1),B(x2,y2),则
又因为=(x1-1, y1), =(x2-1, y2),
?=(x1-1)(x2-1)+y1y2=(x1-1)(x2-1)+k2(x1+)(x2+)
=(k2+1)x1x2+(k2-1)(x1+x2)+k2+1
=(k2+1) +(k2-1) + +1=0, (11分)
所以TA⊥TB,即以AB为直径的圆恒过点T(1,0).
所以在坐标平面上存在一个定点T(1,0)满足条件. (12分)
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