【題目】如圖,在四棱錐P﹣ABCD中,底面ABCD是菱形,且∠DAB=60°.點E是棱PC的中點,平面ABE與棱PD交于點F. (Ⅰ)求證:AB∥EF;
(Ⅱ)若PA=PD=AD,且平面PAD⊥平面ABCD,求平面PAF與平面AFE所成的銳二面角的余弦值.
【答案】證明:(Ⅰ)因為底面ABCD是菱形,所以AB∥CD. 又因為AB面PCD,CD面PCD,所以AB∥面PCD.
又因為A,B,E,F(xiàn)四點共面,且平面ABEF∩平面PCD=EF,
所以AB∥EF.
解:(Ⅱ)取AD中點G,連接PG,GB.
因為PA=PD,所以PG⊥AD.
又因為平面PAD⊥平面ABCD,
且平面PAD∩平面ABCD=AD,
所以PG⊥平面ABCD.所以PG⊥GB.
在菱形ABCD中,因為AB=AD,∠DAB=60°,G是AD中點,
所以AD⊥GB.
如圖,以G為原點,GA為x軸,GB為y軸,GP為z軸,建立空間直角坐標系G﹣xyz.
設PA=PD=AD=2a,
則G(0,0,0),A(a,0,0), .
又因為AB∥EF,點E是棱PC中點,所以點F是棱PD中點.
所以 .
所以 .
設平面AFE的法向量為n=(x,y,z),則有 所以
令x=3,則平面AFE的一個法向量為 .
因為BG⊥平面PAD,所以 是平面PAF的一個法向量.
因為 ,
所以平面PAF與平面AFE所成的銳二面角的余弦值為 .
【解析】(Ⅰ)推導出AB∥CD,從而AB∥面PCD,由此能證明AB∥EF. (Ⅱ)取AD中點G,連接PG,GB.以G為原點,GA為x軸,GB為y軸,GP為z軸,建立空間直角坐標系G﹣xyz.利用向量法能求出平面PAF與平面AFE所成的銳二面角的余弦值.
【考點精析】本題主要考查了空間中直線與直線之間的位置關系的相關知識點,需要掌握相交直線:同一平面內,有且只有一個公共點;平行直線:同一平面內,沒有公共點;異面直線: 不同在任何一個平面內,沒有公共點才能正確解答此題.
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【題目】已知f(x)= sinxcosx+cos2x,銳角△ABC的三個角A,B,C所對的邊分別為a,b,c. (Ⅰ)求函數(shù)f(x)的最小正周期和單調遞增區(qū)間;
(Ⅱ)若f(C)=1,求m= 的取值范圍.
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【題目】某批發(fā)市場對某種商品的日銷售量(單位:噸)進行統(tǒng)計,最近50天的統(tǒng)計結果如下:
若以上表中頻率作為概率,且每天的銷售量相互獨立.
(1)求5天中該種商品恰好有兩天的日銷售量為1.5噸的概率;
(2)已知每噸該商品的銷售利潤為2千元, 表示該種商品某兩天銷售利潤的和(單位:千元),求的分布列和數(shù)學期望.
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【題目】已知點,橢圓的離心率,是橢圓的右焦點,直線的斜率為,為坐標原點.
()求橢圓的方程.
()設過點的動直線與相交于,兩點,當的面積最大時,求直線的方程.
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【題目】選做題:幾何證明選講 如圖,ABCD是邊長為a的正方形,以D為圓心,DA為半徑的圓弧與以BC為直徑的半圓O交于點F,延長CF交AB于E.
(1)求證:E是AB的中點;
(2)求線段BF的長.
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【題目】橢圓一個焦點為,離心率.
(Ⅰ)求橢圓的方程式.
(Ⅱ)定點,為橢圓上的動點,求的最大值;并求出取最大值時點的坐標求.
(Ⅲ)定直線,為橢圓上的動點,證明點到的距離與到定直線的距離的比值為常數(shù),并求出此常數(shù)值.
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【題目】如圖,在三棱錐PABC中,PA⊥底面ABC,∠BAC=90°.點D,E,N分別為棱PA,PC,BC的中點,M是線段AD的中點,PA=AC=4,AB=2.
(1)求證:MN∥平面BDE;
(2)求二面角CEMN的正弦值;
(3)已知點H在棱PA上,且直線NH與直線BE所成角的余弦值為,求線段AH的長.
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【題目】已知點P是橢圓 在第一象限上的動點,過點P引圓x2+y2=4的兩條切線PA、PB,切點分別是A、B,直線AB與x軸、y軸分別交于點M、N,則△OMN面積的最小值為 .
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