題目列表(包括答案和解析)
在四棱錐
中,
平面
,底面
為矩形,
.
(Ⅰ)當(dāng)
時(shí),求證:
;
(Ⅱ)若
邊上有且只有一個(gè)點(diǎn)
,使得
,求此時(shí)二面角
的余弦值.
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【解析】第一位女利用線面垂直的判定定理和性質(zhì)定理得到。當(dāng)a=1時(shí),底面ABCD為正方形,![]()
![]()
又因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012070912265168707359/SYS201207091227226245550949_ST.files/image014.png">,
………………2分
又
,得證。
第二問(wèn),建立空間直角坐標(biāo)系,則B(1,0,1)D(0,a,0)C(1,a,0)P(0,0,1)……4分
設(shè)BQ=m,則Q(1,m,0)(0《m《a》
要使
,只要![]()
所以
,即
………6分
由此可知
時(shí),存在點(diǎn)Q使得![]()
當(dāng)且僅當(dāng)m=a-m,即m=a/2時(shí),BC邊上有且只有一個(gè)點(diǎn)Q,使得![]()
由此知道a=2, 設(shè)平面POQ的法向量為![]()
,所以
平面PAD的法向量![]()
則
的大小與二面角A-PD-Q的大小相等所以![]()
因此二面角A-PD-Q的余弦值為![]()
解:(Ⅰ)當(dāng)
時(shí),底面ABCD為正方形,![]()
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又因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012070912265168707359/SYS201207091227226245550949_ST.files/image014.png">,
又![]()
………………3分
(Ⅱ) 因?yàn)锳B,AD,AP兩兩垂直,分別以它們所在直線為X軸、Y軸、Z軸建立坐標(biāo)系,如圖所示,
![]()
則B(1,0,1)D(0,a,0)C(1,a,0)P(0,0,1)…………4分
設(shè)BQ=m,則Q(1,m,0)(0《m《a》要使
,只要![]()
所以
,即
………6分
由此可知
時(shí),存在點(diǎn)Q使得![]()
當(dāng)且僅當(dāng)m=a-m,即m=a/2時(shí),BC邊上有且只有一個(gè)點(diǎn)Q,使得
由此知道a=2,
設(shè)平面POQ的法向量為![]()
,所以
平面PAD的法向量![]()
則
的大小與二面角A-PD-Q的大小相等所以![]()
因此二面角A-PD-Q的余弦值為![]()
如圖是某直三棱柱(側(cè)棱與底面垂直)被削去上底后的直觀圖與三視圖的側(cè)視圖、俯視圖.在直觀圖中,M是BD的中點(diǎn).側(cè)視圖是直角梯形,俯視圖是等腰直角三角形,有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示.
(1)求證:EM∥平面ABC;
(2)試問(wèn)在棱DC上是否存在點(diǎn)N,使NM⊥平面BDE?若存在,確定點(diǎn)N的位置;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(3)求二面角D-EB-A的大小的余弦值.
如圖是某直三棱柱(側(cè)棱與底面垂直)被削去上底后的直觀圖與三視
圖的側(cè)視圖、俯視圖.在直觀圖中,
是
的中點(diǎn).側(cè)視圖是直角梯形,俯視圖是等腰直角三角形,有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示.
(1)求證:EM∥平面ABC;
(2)試問(wèn)在棱DC上是否存在點(diǎn)N,使NM⊥平面
?
若存在,確定點(diǎn)N的位置;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(3)求二面角D—EB—A的大小的余弦值.
在△ABC中,
為三個(gè)內(nèi)角
為三條邊,
且![]()
(I)判斷△ABC的形狀;
(II)若
,求
的取值范圍.
【解析】本題主要考查正余弦定理及向量運(yùn)算
第一問(wèn)利用正弦定理可知,邊化為角得到![]()
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所以得到B=2C,然后利用內(nèi)角和定理得到三角形的形狀。
第二問(wèn)中,
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得到。
(1)解:由
及正弦定理有:![]()
∴B=2C,或B+2C
,若B=2C,且
,∴
,
;∴B+2C
,則A=C,∴
是等腰三角形。
(2)
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△ABC中,D在邊BC上,且BD=2,DC=1,∠B=60o,∠ADC=150o,求AC的長(zhǎng)及△ABC的面積。
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【解析】本試題主要考查了余弦定理的運(yùn)用。利用由題意得
,![]()
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,
并且
有
得到結(jié)論。
解:(Ⅰ)由題意得
,![]()
………1分
…………1分
(Ⅱ)
………………1分
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