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18. 在Rt△ABC中,∠ACB=30°,∠B=90°,D为AC中点,E为BD的中点,AE的延长线交
BC于F,将△ABD沿BD折起,二面角A-BD-C大小记为θ.
(Ⅰ)求证:面AEF⊥面BCD;
(Ⅱ)θ为何值时,AB⊥CD.
参考答案
一.选择题
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
C |
B |
A |
D |
D |
B |
B |
B |
C |
D |
3. 交点的个数个数等于在x、y各取两点构成的四边形的个数
二.填空题
11. (1,0)
12. ①③
13. a<b
14. 3
15.
三.解答题
16. (1)由题意得:a+b=(cos α+cos β,sin α+sin β) a-b=(cos α-cos β, sin α-sin β) 3分 ∴(a+b).(a-b)=(cos α+cos β)(cos α-cos β)+(sin α+sin β)(sin α-sin β) =cos2α-cos2β+sin2α-sin2β=1-1=0 ∴a+b 与a-b互相垂直. 6分
(2) 方法一:ka+b=(kcos α+cos β,ksin α+sin β), a-kb=(cos α-kcos β, sin α-ksin β) 8分 | ka+b |=,| a-kb |= 9分 由题意,得4cos (β-α)=0,因为0<α<β<π ,所以β-α=. 12分
方法二:由| ka+b |=| a-kb |得:| ka+b |2=| a-kb |2 即(ka+b )2=( a-kb )2,k2| a |2+2ka×b+| b |2=| a |2-2ka×b+k2| b |2 8分 由于| a |=1,| b |=1 ∴k2+2ka×b+1=1-2ka×b+k2,故a×b=0, 即(cos,sin)× (cos,sin)=0 10分 Þ 因为0<α<β<π ,所以β-α=. 12分
17. (I)0.514 (II)0.224
18. (Ⅰ)证明:在Rt△ABC中,∠C=30°,D为AC的中点,则△ABD是等边三角形
又E是BD的中点,∵BD⊥AE,BD⊥EF,折起后,AE∩EF=E,∴BD⊥面AEF
∵BD面BCD,∴面AEF⊥面BCD
(Ⅱ)解:过A作AP⊥面BCD于P,则P在FE的延长线上,设BP与CD相交于Q,
令AB=1,则△ABD是边长为1的等边三角形,若AB⊥CD,则BQ⊥CD
由于∠AEF=θ就是二面角A-BD-C的平面角,
19. 设,则f(t)的顶点横坐标为,属于,故f(t)在上是减函数,在为增函数,所以最小值在达到,为,当时达到最小值,该函数没有最大值
20. (1)依题意,曲线M是以点P为焦点,直线l为准线的抛物线,所以曲线M的方程为y2=4x.
假设存在点C(-1,y),使△ABC为正三角形,则|BC|=|AB|且|AC|=|AB|,即
因此,直线l上不存在点C,使得△ABC是正三角形.
(ii)解法一:设C(-1,y)使△ABC成钝角三角形,
,
,
∠CAB为钝角.
.
该不等式无解,所以∠ACB不可能为钝角.
因此,当△ABC为钝角三角形时,点C的纵坐标y的取值范围是:
.
解法二: 以AB为直径的圆的方程为:
.
当直线l上的C点与G重合时,∠ACB为直角,当C与G 点不重合,且A,
B,C三点不共线时, ∠ACB为锐角,即△ABC中∠ACB不可能是钝角.
因此,要使△ABC为钝角三角形,只可能是∠CAB或∠CBA为钝角.
.
.
A,B,C三点共 线,不构成三角形.
因此,当△ABC为钝角三角形时,点C的纵坐标y的取值范围是:
21. (1)设P(x,y)是y=f(x)的图象上任意一点,
关于(0.5,-0.5)对称点的坐标为:(1-x,-1-y)
∴-1-y=f(1-x),即函数y=f(x)的图象关于点(0.5,-0.5)对称.
(2)由(Ⅰ)有f(1-x)=-1-f(x)即f(x)+f(1-x)= -1
∴f(-2)+f(3)=-1,f(-1)+f(2)=-1,f(0)+f(1)= -1
则f(-2)+f(-1)+f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=-3
下面用数学归纳法证明
当n=1时,左=3,右=1,3>1不等式成立
当n=2时,左=9,右=4,9>4不等式成立
令n=k(k≥2)不等式成立即3k>k2
则n=k+1时,左=3k+1=3.3k>3.k2
右=(k+1)2=k2+2k+1
∵3k2-(k2+2k+1)=2k2-2k-1=2(k-0.5)2-1.5
当k≥2,k∈N时,上式恒为正值
则左>右,即3k+1>(k+1)2,所以对任何自然数n,总有3n>n2成立,即对任何自然数n,总有bn>n2成立