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已知正方形的邊長為2，．將正方形沿對角線折起，
使，得到三棱錐，如圖所示．
（1）當(dāng)時，求證：；
（2）當(dāng)二面角的大小為時，求二面角的正切值．

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點(diǎn)是邊長為4的正方形的中心，點(diǎn)，分別是，的中點(diǎn)．沿對角線把正方形折成直二面角D－AC－B．

（1）求的大小；
（2）求二面角的正切值．

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如圖，在底面是正方形的四棱錐P-ABCD中，PA⊥面ABCD，BD交AC于點(diǎn)E，F(xiàn)是PC中點(diǎn)，G為AC上一點(diǎn)．
（Ⅰ）求證：BD⊥FG；
（Ⅱ）確定點(diǎn)G在線段AC上的位置，使FG∥平面PBD，并說明理由；
（Ⅲ）當(dāng)二面角B-PC-D的大小為

2π

3

時，求PC與底面ABCD所成角的正切值．

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1．解析：，故選A。

2．解析：∵

，

故選B。

3．解析：由，得，此時，所以，，故選C。

4．解析：顯然，若與共線，則與共線；若與共線，則，即，得，∴與共線，∴與共線是與共線的充要條件，故選C。

5．解析：設(shè)公差為，由題意得，；，解得或，故選C。

6．解析：∵雙曲線的右焦點(diǎn)到一條漸近線的距離等于焦距的，∴，又∵，∴，∴，∴雙曲線的離心率是。故選B.

7.解析：∵、為正實(shí)數(shù)，∴，∴；由均值不等式得恒成立，，故②不恒成立，又因?yàn)楹瘮?shù)在是增函數(shù)，∴，故恒成立的不等式是①③④。故選C.

8．解析：∵，∴在區(qū)間上恒成立，即在區(qū)間上恒成立，∴，故選D。

9．解析：∵

，此函數(shù)的最小值為，故選C。

10．解析：如圖，∵正三角形的邊長為，∴，∴，又∵，∴，故選D。

11．解析：∵在區(qū)間上是增函數(shù)且，∴其反函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù)，∴，故選A

12．解析：如圖，①當(dāng)或時，圓面被分成2塊，涂色方法有20種；②當(dāng)或時，圓面被分成3塊，涂色方法有60種；

③當(dāng)時，圓面被分成4塊，涂色方法有120種，所以m的取值范圍是，故選A。

13．解析：做出表示的平面區(qū)域如圖，當(dāng)直線經(jīng)過點(diǎn)時，取得最大值5。

14.解析：∵，∴時，，又時，滿足上式，因此，，

∴。

15．解析：設(shè)正四面體的棱長為，連，取的中點(diǎn)，連，∵為的中點(diǎn)，∴∥，∴或其補(bǔ)角為與所成角，∵，，∴，∴，又∵，∴，∴與所成角的余弦值為。

16．解析：∵，∴，∵點(diǎn)為的準(zhǔn)線與軸的交點(diǎn)，由向量的加法法則及拋物線的對稱性可知，點(diǎn)為拋物線上關(guān)于軸對稱的兩點(diǎn)且做出圖形如右圖，其中為點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離，四邊形為菱形，∴，∴，∴，∴，∴，∴向量與的夾角為。

17．(10分)解析：（Ⅰ）由正弦定理得，，，…2分

∴，，………4分

（Ⅱ）∵，，∴，∴，………………………6分

又∵，∴，∴，………………………8分

∴。………………………10分

18.解析：（Ⅰ）∵，∴；……………………理3文4分

（Ⅱ）∵三科會考不合格的概率均為，∴學(xué)生甲不能拿到高中畢業(yè)證的概率；……………………理6文8分

（Ⅲ）∵每科得A，B的概率分別為，∴學(xué)生甲被評為三好學(xué)生的概率為。……………………12分

（理）∵，，，。……………………9分

∴的分布列如下表：

0

1

2

3

∴的數(shù)學(xué)期望。……………………12分

19．(12分)解析：（Ⅰ）時，

，，

由得， 或   ………3分

+

0

－

0

+

遞增

極大值

遞減

極小值

遞增

，      ………………………6分

（Ⅱ）在定義域上是增函數(shù)，

對恒成立，即 

   ………………………9分

又（當(dāng)且僅當(dāng)時，）

 ………………………4分

20．解析：（Ⅰ）∵∥，，∴，∵底面，∴，∴平面，∴，又∵平面，∴，∴平面，∴。………………………4分

（Ⅱ）∵平面，∴，，∴為二面角的平面角，………………………6分

，，∴，又∵平面，，∴，∴二面角的正切值的大小為。………………………8分

（Ⅲ）過點(diǎn)做∥，交于點(diǎn)，∵平面，∴為在平面內(nèi)的射影，∴為與平面所成的角，………………………10分

∵，∴，又∵∥，∴和與平面所成的角相等，∴與平面所成角的正切值為。………………………12分

解法2：如圖建立空間直角坐標(biāo)系，（Ⅰ）∵，，∴點(diǎn)的坐標(biāo)分別是，，，∴，，設(shè)，∵平面，∴，∴，取，∴，∴。………………………4分

（Ⅱ）設(shè)二面角的大小為，∵平面的法向量是，平面的法向量是，∴，∴，∴二面角的正切值的大小為。………………………8分

（Ⅲ）設(shè)與平面所成角的大小為，∵平面的法向量是，，∴，∴，∴與平面所成角的正切值為。………………………12分

21.（Ⅰ） 解析：如圖，設(shè)右準(zhǔn)線與軸的交點(diǎn)為，過點(diǎn)分別向軸及右準(zhǔn)線引垂線，∵，∴，又∵ ∥，∴，………………………2分

∴，又∵，∴，又∵，解得，∴，∴雙曲線的方程為。………………………4分

（Ⅱ）聯(lián)立方程組   消得：

由直線與雙曲線交于不同的兩點(diǎn)得：

即   于是 ，且    ………………①………………………6分

設(shè)、，則

……………………9分

又，所以，解得      ……………②   

由①和②得    即 或

故的取值范圍為。………………………12分

22．(12分)解析：（Ⅰ）∵，∴，∴，∴數(shù)列是等差數(shù)列，………………………2分

又∵，，∴公差為2，

∴，………………………4分

（Ⅱ）∵，∴，

∴數(shù)列是公比為2的等比數(shù)列，

∵，∴，………………………6分

（Ⅲ）∵，

∴………………………8分

∴………………………10分

∵，∴，又∵，∴………………………12分