【题目】如图所示,在四面体
中,
,平面
平面
,
,且
.
![]()
(1)证明:
平面
;
(2)设
为棱
的中点,当四面体
的体积取得最大值时,求二面角
的余弦值.
【答案】(1)见证明;(2)![]()
【解析】
(1)根据面面垂直的性质得到
平面
,从而得到
,利用勾股定理得到
,利用线面垂直的判定定理证得
平面
;
(2)设
,利用椎体的体积公式求得
,利用导数研究函数的单调性,从而求得
时,四面体
的体积取得最大值,之后利用空间向量求得二面角的余弦值.
(1)证明:因为
,平面
平面
,
平面
平面
,
平面
,
所以
平面
,
因为
平面
,所以
.
因为
,所以
,
所以
,
因为
,所以
平面
.
(2)解:设
,则
,
四面体
的体积
.
,
当
时,
,
单调递增;
当
时,
,
单调递减.
故当
时,四面体
的体积取得最大值.
以
为坐标原点,建立空间直角坐标系
,
则
,
,
,
,
.
设平面
的法向量为
,
则
,即
,
令
,得
,
同理可得平面
的一个法向量为
,
则
.
由图可知,二面角
为锐角,故二面角
的余弦值为
.
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科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】如上图所示,在正方体
中,
分别是棱
的中点,
的顶点
在棱
与棱
上运动,有以下四个命题:
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A.平面
; B.平面
⊥平面
;
C.
在底面
上的射影图形的面积为定值;
D.
在侧面
上的射影图形是三角形.其中正确命题的序号是__________.
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科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】已知椭圆
的左焦点在抛物线
的准线上,且椭圆的短轴长为2,
分别为椭圆的左,右焦点,
分别为椭圆的左,右顶点,设点
在第一象限,且
轴,连接
交椭圆于点
,直线
的斜率为
.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若三角形
的面积等于四边形
的面积,求
的值;
(Ⅲ)设点
为
的中点,射线
(
为原点)与椭圆交于点
,满足
,求
的值.
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科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】如图所示,某公园内有两条道路
,
,现计划在
上选择一点
,新建道路
,并把
所在的区域改造成绿化区域.已知
,
.
(1)若绿化区域
的面积为1
,求道路
的长度;
(2)若绿化区域
改造成本为10万元/
,新建道路
成本为10万元/
.设
(
),当
为何值时,该计划所需总费用最小?
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科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】已知点
在平行于
轴的直线
上,且
与
轴的交点为
,动点
满足
平行于
轴,且
.
(1)求出
点的轨迹方程.
(2)设点
,
,求
的最小值,并写出此时
点的坐标.
(3)过点
的直线与
点的轨迹交于
.
两点,求证
.
两点的横坐标乘积为定值.
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