【题目】如图
,
是圆柱的上、下底面圆的直径,
是边长为2的正方形,
是底面圆周上不同于
两点的一点,
.
![]()
(1)求证:
平面
;
(2)求二面角
的余弦值.
【答案】(1)见解析;(2)
.
【解析】试题分析:
(1)由题意结合几何关系可证得
,
,结合线面垂直的判定定理即可证得题中的结论;
(2)建立空间直角坐标系,结合平面的法向量可得二面角
的余弦值是
.
试题解析:
(1)由圆柱性质知:
平面
,
又
平面
,∴
,
又
是底面圆的直径,
是底面圆周上不同于
两点的一点,∴
,
又
,
平面
,
∴
平面
.
(2)解法1:过
作
,垂足为
,由圆柱性质知平面
平面
,
![]()
∴
平面
,又过
作
,垂足为
,连接
,
则
即为所求的二面角的平面角的补角,
,
易得
,
,
,
∴
,
由(1)知
,∴
,
∴
,∴
,
∴所求的二面角的余弦值为
.
解法2:过
在平面
作
,建立如图所示的空间直角坐标系,
![]()
∵
,
,∴
,∴
,
,
,
∴
,
,
平面
的法向量为
,设平面
的法向量为
,
,即
,取
,
∴
,
∴所求的二面角的余弦值为
.
解法3:如图,以
为原点,
分别为
轴,
轴,圆柱过点
的母线为
轴建立空间直角坐标系,则
![]()
,
,
,
,
,
∴
,
,
,
,
设
是平面
的一个法向量,
则
,
,即
,令
,则
,
,
∴
,
,
设
是平面
的一个法向量,
则
,
,即
,令
,则
,
.
∴
,
,
∴
,
∴所求的二面角的余弦值为
.
解法4:由(1)知可建立如图所示的空间直角坐标系:
![]()
∵
,
,∴
,∴
,
,
,
,
∴
,
,
,
,
设平面
的法向量为
,平面
的法向量为
,
∴
,
,
即
,
,
,取
,
∴
.
∴所求的二面角的余弦值为
.
科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】设数列{an}的前n项和为Sn , 且2Sn=(n+2)an﹣1(n∈N*).
(1)求a1的值,并用an﹣1表示an;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)设Tn=
+
+
+…+
,求证:Tn<
.
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科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】已知椭圆
的焦距为
,设右焦点为
,过原点
的直线
与椭圆
交于
两点,线段
的中点为
,线段
的中点为
,且
.
(1)求弦
的长;
(2)当直线
的斜率
,且直线
时,
交椭圆于
,若点
在第一象限,求证:直线
与
轴围成一个等腰三角形.
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科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】下列各组函数是同一函数的是( )
A.
与 ![]()
B.
与g(x)=2x﹣1
C.f(x)=x0与g(x)=1
D.f(x)=x2﹣2x﹣1与g(t)=t2﹣2t﹣1
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科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】某高校学生社团为了解“大数据时代”下大学生就业情况的满意度,对20名学生进行问卷计分调查(满分100分),得到如图所示的茎叶图:
![]()
(1)计算男生打分的平均分,观察茎叶图,评价男女生打分的分散程度;
(2)从打分在80分以上的同学随机抽3人,求被抽到的女生人数
的分布列和数学期望.
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科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】已知函数
.
(1)当
时,求曲线
在
处的切线方程;
(2)讨论
的单调性;
(3)设过
两点的直线的斜率为
,其中
、
为曲线
上的任意两点,并且
,若
恒成立,证明:
.
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科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】将52名志愿者分成A,B两组参加义务植树活动,A组种植150捆白杨树苗,B组种植200捆沙棘树苗.假定A,B两组同时开始种植.
(1)根据历年统计,每名志愿者种植一捆白杨树苗用时
小时,种植一捆沙棘树苗用时
小时.应如何分配A,B两组的人数,使植树活动持续时间最短?
(2)在按(1)分配的人数种植1小时后发现,每名志愿者种植一捆白杨树苗用时仍为
小时,而每名志愿者种植一捆沙棘树苗实际用时
小时,于是从A组抽调6名志愿者加入B组继续种植,求植树活动所持续的时间.
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科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】如图,在某商业区周边有 两条公路
和
,在点
处交汇,该商业区为圆心角
,半径3
的扇形,现规划在该商业区外修建一条公路
,与
,
分别交于
,要求
与扇形弧相切,切点
不在
,
上.
(1)设
试用
表示新建公路
的长度,求出
满足的关系式,并写出
的范围;
(2)设
,试用
表示新建公路
的长度,并且确定
的位置,使得新建公路
的长度最短.
![]()
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