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正三棱柱ABC?A1B1C1中,平面ABC⊥平面BCC1B1,
A
F
C O D A1?AO⊥平面BCC1B1.
连结B1O,在正方形BB1C1C中,O,D分别为
C1
BC,CC1的中点,
B
?B1O⊥BD, ?AB1⊥BD.
在正方形ABB1A1中,AB1⊥A1B,
B1
?AB1⊥平面A1BD.
(Ⅱ)设AB1与A1B交于点G,在平面A1BD中,作GF⊥A1D于F,连结AF,由(Ⅰ)得AB1⊥平面A1BD.
?AF⊥A1D,
?∠AFG为二面角A?A1D?B的平面角.
在△AA1D中,由等面积法可求得AF?又
45, 5AG?1AB1?2, 2?sin∠AFG?AG210. ??AF454510. 4所以二面角A?A1D?B的大小为arcsin(Ⅲ)△A1BD中,BD?A,A1B?22,?S△A1BD?6,S△BCD?1. 1D?5在正三棱柱中,A1到平面BCC1B1的距离为3. 设点C到平面A1BD的距离为d. 由VA1?BCD?VC?A1BD得S△BCD1313?S△A1BDd,
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?d?3S△BCD2. ?S△A1BD22. 2?点C到平面A1BD的距离为
解法二:(Ⅰ)取BC中点O,连结AO. △ABC为正三角形,?AO⊥BC.
在正三棱柱ABC?A1B1C1中,平面ABC⊥平面BCC1B1,
?AD⊥平面BCC1B1.
取B1C1中点O1,以O为原点,OB,OO1,OA的方向为x,y,z轴的正方向建立空间直
0,3),B1(1,2,0), 角坐标系,则B(1,0,0),D(?11,,0),A1(0,2,3),A(0,1,0),BA1?(?1?AB1?(1,2,?3),BD?(?2,,2,3).
AB1BD??2?2?0?0,AB1BA1??1?4?3?0, ?AB1⊥BD,AB1⊥BA1.
A z ?AB1⊥平面A1BD.
(Ⅱ)设平面A1AD的法向量为n?(x,y,z).
C F D A1 AD?(?11,,?3),AA1?(0,2,0).
O B x C1 y n⊥AD,n⊥AA1,
??nAD?0,???x?y?3z?0,??y?0,??????
???2y?0,?x??3z.?nAA1?0,?0,1)为平面A1AD的一个法向量. 令z?1得n?(?3,由(Ⅰ)知AB1⊥平面A1BD,
B1
?AB1为平面A1BD的法向量.
cos?n,AB1??nAB1nAB1??3?36??.
42226. 4?二面角A?A1D?B的大小为arccos2020年最新
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(Ⅲ)由(Ⅱ),AB1为平面A1BD法向量,
BC?(?2,0,,0)AB1?(1,2,?3).
?点C到平面A1BD的距离d?
BCAB1AB1??222?2. 219.本小题考查函数、导数及其应用等知识,考查运用数学知识分析和解决实际问题的能力,满分12分. 解:(Ⅰ)分公司一年的利润L(万元)与售价x的函数关系式为:
L?(x?3?a)(12?x)2,x?[9,11].
2(Ⅱ)L?(x)?(12?x)?2(x?3?a)(12?x)
?(12?x)(18?2a?3x).
2. a或x?12(不合题意,舍去)
32283≤a≤5,?8≤6?a≤.
332在x?6?a两侧L?的值由正变负.
329所以(1)当8≤6?a?9即3≤a?时,
32令L??0得x?6?Lmax?L(9)?(9?3?a)(12?9)2?9(6?a).
(2)当9≤6?2289a≤即≤a≤5时, 33223Lmax222???????1??L(6?a)??6?a?3?a??12??6?a???4?3?a?,
333???????3?9?9(6?a), 3≤a?,?2?所以Q(a)?? 319?4?3?a?, ≤a≤5???2??3?答:若3≤a?9,则当每件售价为9元时,分公司一年的利润L最大,最大值22?9?;若≤a≤5,则当每件售价为?6?a?元时,分公司一年的Q(a)?9(6?a)(万元)
3?2??1?利润L最大,最大值Q(a)?4?3?a?(万元).
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20.本小题主要考查直线、抛物线、向量等基础知识,考查轨迹方程的求法以及研究曲线几何特征的基本方法,考查运算能力和综合解题能力.满分14分. 解法一:(Ⅰ)设点P(x,y),则Q(?1,y),由QPQF?FPFQ得: (x?1,0)(2,?y)?(x?1,y)(?2,y),化简得C:y2?4x. (Ⅱ)设直线AB的方程为:
x?my?1(m?0).
设A(x?1,y1),B(x2,y2),又M???1,?2?m??, 联立方程组??y2?4x,?x?my?1,,消去x得:
y2?4my?4?0,??(?4m)2?12?0,故
??y1?y2?4m,?y 1y2??4.由MA??1AF,MB??2BF得:
y1?2m???21y1,y2?m???2y2,整理得: ?21??1?my,???1?22, 1my2??1??2??2?2?m?1?y?1?? 1y2???2?2y1?y2my
1y2??2?24mm?4
?0.
解法二:(Ⅰ)由QPQF?FPFQ得:FQ(PQ?PF)?0,
?(PQ?PF)(PQ?PF)?0,
?PQ2?PF2?0,
?PQ?PF.
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所以点P的轨迹C是抛物线,由题意,轨迹C的方程为:y?4x. (Ⅱ)由已知MA??1AF,MB??2BF,得?1?2?0. 则:
2MAMB???1AF?2BF.…………①
过点A,B分别作准线l的垂线,垂足分别为A1,B1, 则有:
MAMB?AA1BB1?AFBFAFBF.…………②
由①②得:??1AF?2BF?,即?1??2?0.
21.本小题考查数列的基本知识,考查等差数列的概念、通项公式与前n项和公式,考查等比数列的概念与性质,考查化归的数学思想方法以及推理和运算能力.满分12分
??a1?2?1,解:(Ⅰ)由已知得?,?d?2,
??3a1?3d?9?32
故an?2n?1?2,Sn?n(n?2). (Ⅱ)由(Ⅰ)得bn?Sn?n?2. n2假设数列{bn}中存在三项bp,bq,br(p,q,r互不相等)成等比数列,则bq?bpbr.
2即(q?2)?(p?2)(r?2).
?(q2?pr)?(2q?p?r)2?0
p,q,r?N?,
2?q2?pr?0,?p?r??? ??(p?r)2?0,?p?r. ??pr,2???2q?p?r?0,与p?r矛盾.
所以数列{bn}中任意不同的三项都不可能成等比数列.
22.本小题主要考查函数的单调性、极值、导数、不等式等基本知识,考查运用导数研究函数性质的方法,考查分类讨论、化归以及数形结合等数学思想方法,考查分析问题、解决问题的能力.满分14分.
xx解:(Ⅰ)由k?e得f(x)?e?ex,所以f?(x)?e?e.
由f?(x)?0得x?1,故f(x)的单调递增区间是(1,??),
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