题目内容

【题目】如图,在四棱锥中,侧面底面ABCD,侧棱,,底面ABCD为直角梯形,其中,,,O为AD中点.

求直线PB与平面POC所成角的余弦值.

求B点到平面PCD的距离.

线段PD上是否存在一点Q,使得二面角的余弦值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.

【答案】(1)(2)(3)存在,

【解析】

试题(1)易得平面,所以即为所求.(2)由于,从而平面,所以可转化为求点到平面.(3)假设存在,过Q作,垂足为,过作,垂足为M,则即为二面角的平面角.设,利用求出,若,则存在,否则就不存在.

试题解析:(1) 在△PAD中PA="PD," O为AD中点,所以PO⊥AD,

又侧面PAD⊥底面ABCD, 平面平面ABCD="AD,"平面PAD,

所以PO⊥平面ABCD.

又在直角梯形 中,易得;

所以以 为坐标原点,为 轴, 为 轴,

为轴建立空间直角坐标系.

则,, ,;

, 易证:,

所以平面的法向量,

所以与平面所成角的余弦值为

(2),设平面PDC的法向量为,

则,取 得

点到平面的距离

(3)假设存在,且设.

因为

所以,

设平面CAQ的法向量中,则

取,得.

平面CAD的一个法向量为,

因为二面角Q OC D的余弦值为,所以.

整理化简得:或(舍去),

所以存在,且

练习册系列答案
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【题目】已知函数,

(Ⅰ)当时,求函数的单调递减区间;

(Ⅱ)若时,关于的不等式恒成立,求实数的取值范围;

(Ⅲ)若数列满足, ,记的前项和为,求证: .

【答案】(I);(II);(III)证明见解析.

【解析】试题分析:(Ⅰ)求出,在定义域内,分别令求得的范围,可得函数增区间, 求得的范围,可得函数的减区间;(Ⅱ)当时,因为,所以显然不成立,先证明因此时, 在上恒成立,再证明当时不满足题意,从而可得结果;(III)先求出等差数列的前项和为,结合(II)可得,各式相加即可得结论.

试题解析:(Ⅰ)由,得.所以

令,解得或(舍去),所以函数的单调递减区间为 .

(Ⅱ)由得,

当时,因为,所以显然不成立,因此.

令,则,令,得.

当时, , ,∴,所以,即有.

因此时, 在上恒成立.

②当时, , 在上为减函数,在上为增函数,

∴,不满足题意.

综上,不等式在上恒成立时,实数的取值范围是.

(III)证明:由知数列是的等差数列,所以

所以

由(Ⅱ)得, 在上恒成立.

所以. 将以上各式左右两边分别相加,得

.因为

所以

所以.

【题型】解答题
【结束】
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【题目】已知直线, (为参数, 为倾斜角).以坐标原点为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的直角坐标方程为.

(Ⅰ)将曲线的直角坐标方程化为极坐标方程;

(Ⅱ)设点的直角坐标为,直线与曲线的交点为、,求的取值范围.

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