题目内容
【题目】在如图所示的几何体中,正方形
所在的平面与正三角形
所在的平面互相垂直,
,且
,
是
的中点.
(1)求证:
平面
;
(2)求面
与面
所成锐二面角的大小.
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【答案】(1)见解析(2) 60°
【解析】试题分析:
(1)连接AE交BF于点N,连接MN,MN∥AD,由此能证明AD∥平面BFM.(2)推导出BE⊥AB,从而BE⊥平面ABC,取BC的中点O,连接OM,以O为坐标原点建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角E-BM-F的余弦值.
解析:
(1)证明:
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连接
交
于点
,连接
,
因为
是正方形,所以
是
的中点,
又
是
的中点,所以
,
因为
平面
平面
,
所以
平面
;
(2)解法一:
因为
是正方形,所以
,因为平面
平面
,平面
平面
,所以
平面
,因为
,所以取
的中点
.连接
,则
平面
,因为
是正三角形,所以
,
所以以
为坐标原点,
所在直线为
轴建立如图所示的空间直角坐标系:设
,
则
,
,
![]()
设面
的法向量为
,
则
,
令
,则
,
∴
,
设面
的法向量为
,则
,
令
,则
, ∴
,
,因为求面
与面
所成锐二面角, ∴平面
与平面
所成二面角的平面角为60°.
(2)解法二:
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因为直线
,所以面
与面
的交线
与之平行,即
,
分别取
的中点
,连
,
因为
,且
,根据射影定理,所以
,
所以
,
所以
,
所以为所求锐二面角的平面角,
设
,则
,
所以
,
所以
为正三角形,所以
,
所以为所示锐二面角为60°.
【题目】某化工厂生产甲、乙两种混合肥料,需要A,B,C三种主要原料,生产1扯皮甲种肥料和生产1车皮乙种肥料所需三种原料的吨数如表所示:
配料 原料 | A | B | C |
甲 | 4 | 8 | 3 |
乙 | 5 | 5 | 10 |
现有A种原料200吨,B种原料360吨,C种原料300吨,在此基础上生产甲、乙两种肥料.已知生产1车皮甲种肥料,产生的利润为2万元;生产1车品乙种肥料,产生的利润为3万元、分别用x,y表示计划生产甲、乙两种肥料的车皮数.
(1)用x,y列出满足生产条件的数学关系式,并画出相应的平面区域;
(2)问分别生产甲、乙两种肥料,求出此最大利润.