【題目】我國(guó)古代數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》中記載了有關(guān)特殊幾何體的定義:陽(yáng)馬指底面為矩形,一側(cè)棱垂直于底面的四棱錐,塹堵指底面是直角三角形,且側(cè)棱垂直于底面的三棱柱.

1)某塹堵的三視圖,如圖1,網(wǎng)格中的每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)為1,求該塹堵的體積;

2)在塹堵中,如圖2,,若,當(dāng)陽(yáng)馬的體積最大時(shí),求二面角的大小.

【答案】12;(2,arcsin(或arccos.

【解析】

1)由三視圖還原原幾何體,再由棱柱體積公式求解;

2)陽(yáng)馬BA1ACC1的體積VA1A×AC×BCAC×BCAC2+BC2AB2,當(dāng)且僅當(dāng)ACBC時(shí),,以C為原點(diǎn),CBx軸,CAy軸,CC1z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,然后利用空間向量求解空間角.

1)由三視圖還原原幾何體如圖,

可知該幾何體為直三棱柱,底面是等腰直角三角形,直角邊長(zhǎng)為

直三棱柱的高為2,

則其體積為V

2)∵A1AAB2,陽(yáng)馬BA1ACC1的體積:

VA1A×AC×BCAC×BCAC2+BC2AB2,

當(dāng)且僅當(dāng)ACBC時(shí),

C為原點(diǎn),CBx軸,CAy軸,CC1z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,

A10,,2),B,0,0),C100,2),

0,2),,0,0),0,,0),,0,﹣2),

設(shè)平面CA1B的法向量x,yz),

,取y,得0,,﹣1),

設(shè)平面C1A1B的法向量ab,c),

,取a,得,01),

設(shè)當(dāng)陽(yáng)馬BA1ACC1體積最大時(shí),二面角CA1BC1的平面角為θ

cosθ,

∴當(dāng)陽(yáng)馬BA1ACC1體積最大時(shí),二面角CA1BC1的大小為arccos

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(1)證明:平面;

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1)求曲線的方程;

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1)若,為單位向量,且的夾角為120°,求點(diǎn)P的坐標(biāo);

2)若,點(diǎn)P的坐標(biāo)為,求向量的夾角;

3)若,直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn),求原點(diǎn)O到直線l的距離的最大值.

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【題目】如圖,已知三棱柱的側(cè)棱與底面垂直,,,M的中點(diǎn),的中點(diǎn),點(diǎn)上,且滿足.

1)證明:.

2)當(dāng)取何值時(shí),直線與平面所成的角最大?并求該角最大值的正切值.

3)若平面與平面所成的二面角為,試確定P點(diǎn)的位置.

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【題目】已知平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的動(dòng)點(diǎn)P到直線的距離與到點(diǎn)的距離比為

1)求動(dòng)點(diǎn)P所在曲線E的方程;

2)設(shè)點(diǎn)Q為曲線E軸正半軸的交點(diǎn),過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O作直線,與曲線E相交于異于點(diǎn)的不同兩點(diǎn),點(diǎn)C滿足,直線分別與以C為圓心,為半徑的圓相交于點(diǎn)A和點(diǎn)B,求△QAC與△QBC的面積之比的取值范圍.

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【題目】如圖,在直角梯形中,,點(diǎn)APB的中點(diǎn),現(xiàn)沿AD將平面PAD折起,設(shè).

(1)當(dāng)為直角時(shí),求異面直線PCBD所成角的大;

(2)當(dāng)為多少時(shí),三棱錐的體積為?

(3)剪去梯形中的,留下長(zhǎng)方形紙片,在BC邊上任取一點(diǎn)E,把紙片沿AE折成直二面角,問(wèn)E點(diǎn)取何處時(shí),使折起后兩個(gè)端點(diǎn)間的距離最短.

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3)當(dāng)x[1,1]時(shí),函數(shù)yfx)的圖象上任意一點(diǎn)的切線斜率恒大于3m,求m的取值范圍.

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