4.要得到y=sin(2x-)的图象,只要将y=sin2x的图象 ( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
解析:∵y=sin(2x-)=sin2(x-),
∴只要将y=sin2x的图象向右平移个单位便得到y=sin(2x-)的图象.
答案:D
3.(2010·温州模拟)函数f(x)=2sin(2x+)在[-,]上对称轴的条数为 ( )
A.1 B.2 C.3 D .0
解析:∵当-≤x≤,
∵-≤2x+≤π,
∴函数的对称轴为:2x+=-,,
∴x=-,或x=.
答案:B
2.已知α∈(,π),sinα=,则tan(α+)等于 ( )
A. B.7 C.- D.-7
解析:由α∈(,π),sinα=,得tanα=-,tan(α+)==.
答案:A
1.集合M={x|x=sin,n∈Z},N={x|x=cos,n∈N},则M∩N等于 ( )
A.{-1,0,1} B.{0,1} C.{0} D.∅
解析:∵M={x|x=sin,n∈Z}={-,0,},
N={-1,0,1},
∴M∩N={0}.
答案:C
21.(2009·东北四市模拟)如图,正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1=2AB=4,点E在CC1上,且CE=λCC1.
(1)λ为何值时,A1C⊥平面BED;
(2)若A1C⊥平面BED,求二面角A1-BD-E的余弦值.
解:法一:(1)连接B1C交BE于点F,连接AC交BD于点G,
∴AC⊥BD,由垂直关系得,A1C⊥BD,
若A1C⊥平面BED,则A1C⊥BE,
由垂直关系可得B1C⊥BE,
∴△BCE∽△B1BC,∴==,
∴CE=1,∴λ==.
(2)连接A1G,连接EG交A1C于H,则A1G⊥BD.
∵A1C⊥平面BED,
∴∠A1GE是二面角A1-BD-E的平面角.
∵A1G=3,EG=,A1E=,
∴cos∠A1GE==,
法二:(1)以D为坐标原点,射线DA为x轴的正半轴,射线DC为y轴的正半轴,射线DD1为z轴的正半轴,建立如图所示直角坐标系D-xyz.
依题设,D(0,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),A1(2,0,4),
∵CE=λCC1=4λ,∴E(0,2,4λ),
∴=(2,2,0),=(2,0,4),
=(-2,2,-4),=(0,2,4λ),
∵·=2×(-2)+2×2+0×(-4)=0,
∴⊥,∴DB⊥A1C.
若A1C⊥平面BED,则A1C⊥DE,∴⊥,
∴·=(-2)×0+2×2+(-4)×4λ=4-16λ=0,
∴λ=.
(2)设向量n=(x,y,z)是平面DA1B的一个法向量,
则n⊥,n⊥,∴2x+2y=0,2x+4z=0,
令z=1,则x=-2,y=2,∴n=(-2,2,1)
由(1)知平面BDE的一个法向量为=(-2,2,-4)
∴cos〈n,〉==.
即二面角A1-BD-E的余弦值为.
.
20. (2009·西安八校联考)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=BC=CC1=2,AC⊥BC,D为AB的中点.
(1)求证:AC1∥平面B1CD;
(2)求二面角B-B1C-D的正弦值.
解:(1)证明:如图,连接BC1交B1C于点E,
则E为BC1的中点.
∵D为AB的中点,∴在△ABC1中,AC1∥DE
又AC1⊄平面B1CD,DE⊂平面B1CD,
∴AC1∥平面B1CD
(2)∵AC=BC,D为AB的中点,
∴CD⊥AB.又平面ABC⊥平面ABB1A1,
∴CD⊥平面ABB1A1.
∴平面B1CD⊥平面B1BD,
过点B作BH⊥B1D,垂足为H,则BH⊥平面B1CD,
连接EH,
∵B1C⊥BE,B1C⊥EH,
∴∠BEH为二面角B-B1C-D的平面角.
在Rt△BHE中,BE=,BH==,
则sin∠BEH==.
即二面角B-B1C-D的正弦值为.
19. 如图所示,四棱锥P-ABCD中,AB⊥AD,AD⊥DC,PA⊥底面ABCD,PA=AD=DC=AB=1,M为PC的中点,N点在AB上且AN=NB.
(1)证明:MN∥平面PAD;
(2)求直线MN与平面PCB所成的角.
解:(1)证明:过M作ME∥CD交PD于E,
连接AE.
∵AN=NB,
∴AN=AB=DC=EM.
又EM∥DC∥AB,∴EMAN,
∴AEMN为平行四边形,
∴MN∥AE,又AE⊂平面PAD,MN⊄平面PAD,
∴MN∥平面PAD.
(2)过N点作NQ∥AP交BP于点Q,NF⊥CB交CB于点F,
连接QF,过N点作NH⊥QF交QF于H,连接MH.
易知QN⊥平面ABCD,∴QN⊥BC,而NF⊥BC,
∴BC⊥平面QNF,
∴BC⊥NH,而NH⊥QF,∴NH⊥平面PBC,
∴∠NMH为直线MN与平面PCB所成的角.
通过计算可得MN=AE=,QN=,NF=,
∴NH===,
∴sin∠NMH==,∴∠NMH=60°.
∴直线MN与平面PCB所成的角为60°.
18. (2010·徐州模拟)如图,PA垂直于矩形ABCD所在的平面,AD=PA=2,CD=2,E、F分别是AB、PD的中点.
(1)求证:AF∥平面PCE;
(2)求证:平面PCE⊥平面PCD;
(3)求四面体PEFC的体积.
解:(1)证明:设G为PC的中点,连结FG,EG,
∵F为PD的中点,E为AB的中点,
∴FG CD,AECD
∴FG AE,∴AF∥GE
∵GE⊂平面PEC,
∴AF∥平面PCE;
(2)证明:∵PA=AD=2,∴AF⊥PD
又∵PA⊥平面ABCD,CD⊂平面ABCD,
∴PA⊥CD,∵AD⊥CD,PA∩AD=A,
∴CD⊥平面PAD,
∵AF⊂平面PAD,∴AF⊥CD.
∵PD∩CD=D,∴AF⊥平面PCD,
∴GE⊥平面PCD,
∵GE⊂平面PEC,
∴平面PCE⊥平面PCD;
(3)由(2)知,GE⊥平面PCD,
所以EG为四面体PEFC的高,
又GF∥CD,所以GF⊥PD,
EG=AF=,GF=CD=,
S△PCF=PD·GF=2.
得四面体PEFC的体积V=S△PCF·EG=.
17.已知直角梯形ABCD中,AB∥CD,AB⊥BC,AB=1,BC=2,CD=1+,过A作AE⊥CD,垂足为E,G、F分别为AD、CE的中点,现将△ADE沿AE折叠,使DE⊥EC.
(1)求证:BC⊥平面CDE;
(2)求证:FG∥平面BCD;
(3)求四棱锥D-ABCE的体积.
解:(1)证明:由已知得:
DE⊥AE,DE⊥EC,∴DE⊥平面ABCE.
∴DE⊥BC.又BC⊥CE,CE∩DE=E,
∴BC⊥平面DCE.
(2)证明:取AB中点H,连结GH,FH,
∴GH∥BD,FH∥BC,
∴GH∥平面BCD,FH∥平面BCD.
又GH∩FH=H,
∴平面FHG∥平面BCD,
∴FG∥平面BCD(由线线平行证明亦可).
(3)V=×1×2×=.
16. (2010·泉州模拟)如图所示是一个几何体的直观图、正视图、俯视图、侧视图(其中正视图为直角梯形,俯视图为正方形,侧视图为直角三角形,尺寸如图所示).
(1)求四棱锥P-ABCD的体积;
(2)证明:BD∥平面PEC;
(3)若G为BC上的动点,求证:AE⊥PG.
解:(1)由几何体的三视图可知,底面ABCD是边长为4的正方形,PA⊥平面ABCD,PA∥EB,且PA=4,BE=2,AB=AD=CD=CB=4,
∴VP-ABCD=PA×SABCD=×4×4×4=.
(2)证明:连结AC交BD于O点,
取PC中点F,连结OF,
∵EB∥PA,且EB=PA,
又OF∥PA,且OF=PA,
∴EB∥OF,且EB=OF,
∴四边形EBOF为平行四边形,
∴EF∥BD.
又EF⊂平面PEC,BD⊄平面PEC,所以BD∥平面PEC.
(3)连结BP,∵==,∠EBA=∠BAP=90°,
∴△EBA∽△BAP,∴∠PBA=∠BEA,
∴∠PBA+∠BAE=∠BEA+∠BAE=90°,
∴PB⊥AE.
又∵BC⊥平面APEB,∴BC⊥AE,
∴AE⊥平面PBG,∴AE⊥PG.
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