(2012•青州市模擬)如圖,已知平面BCC1B1是圓柱的軸截面(經(jīng)過(guò)圓柱的軸的截面),BC是圓柱底面的直徑,O為底面圓心,E為母線CC1的中點(diǎn),已知AB=AC=AA1=4.
(Ⅰ)求證:B1O⊥平面AEO;
(Ⅱ)求二面角B1-AE-O的余弦值;
(Ⅲ)求三棱錐A-B1OE的體積.
分析:(I)建立空間直角坐標(biāo)系A(chǔ)-xyz,設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),表示出向量的坐標(biāo),利用向量的數(shù)量積,確定線線垂直,即可確定線面垂直;
(II)求出平面AEO、平面 B1AE的法向量,利用向量的夾角公式,可求二面角B1-AE-F的余弦值;
(Ⅲ)確定AO⊥EO,計(jì)算AO,EO的長(zhǎng),利用等體積,即可求得結(jié)論.
解答:(I)證明:依題意可知,AA1⊥平面ABC,∠BAC=90°,如圖建立空間直角坐標(biāo)系A(chǔ)-xyz,因?yàn)锳B=AC=AA1=4,則A(0,0,0),B(4,0,0),E(0,4,2),O(2,2,0),B1(4,0,4)
B1O
=(-2,2,-4)
,
EO
=(2,-2,-2)
AO
=(2,2,0)
B1O
EO
=0
,∴
B1O
EO

∴B1O⊥EO
同理B1O⊥AO
∵AO∩EO=O,AO,EO?平面AEO
∴B1O⊥平面AEO;         (4分)
(II)解:平面AEO的法向量為
B1O
=(-2,2,-4)
,設(shè)平面B1AE的法向量為
n
=(x,y,z)

n
AE
=0
n
B1A
=0
,∴
2y+z=0
x+z=0

令x=2,則
n
=(2,1,-2)

∴cos
n
,
B1O
=
6
9
×
24
=
6
6

∴二面角B1-AE-F的余弦值為
6
6
                         (8分)
(Ⅲ)解:∵
AO
EO
=0
,∴
AO
EO
,∴AO⊥EO
∵AO=
22+22+0
=2
2
,EO=2
3

∴三棱錐A-B1OE的體積=VB1-AOE=
1
3
S△AOE•B1O=
1
3
×
1
2
×2
2
×2
3
×2
6
=8
         (12分)
點(diǎn)評(píng):本題考查向量知識(shí)的運(yùn)用,考查線面垂直,考查面面角,考查三棱錐體積的計(jì)算,解題的關(guān)鍵是利用空間向量法,確定平面的法向量.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2012•青州市模擬)給出下列六個(gè)命題:
①函數(shù)f(x)=lnx-2+x在區(qū)間(1,e)上存在零點(diǎn);
②若f′(x0)=0,則函數(shù)y=f(x)在x=x0處取得極值;
③若m≥-1,則函數(shù)y=log
1
2
(x2-2x-m)
的值域?yàn)镽;
④“a=1”是“函數(shù)f(x)=
a-ex
1+aex
在定義域上是奇函數(shù)”的充分不必要條件.
⑤函數(shù)y=f(1+x)的圖象與函數(shù)y=f(l-x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱;
⑥滿足條件AC=
3
,∠B=60°
,AB=1的三角形△ABC有兩個(gè).
其中正確命題的個(gè)數(shù)是
①③④⑤
①③④⑤

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2012•青州市模擬)已知函數(shù)f(x)=alnx-ax-3(a∈R).
(Ⅰ) 若a>0,求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)若函數(shù)y=f(x)的圖象在點(diǎn)(2,f(2))處的切線的斜率是1,問(wèn):m在什么范圍取值時(shí),對(duì)于任意的t∈[1,2],函數(shù)g(x)=x3+x2[
m2
+f′(x)]在區(qū)間(t,3)上總存在極值?

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2012•青州市模擬)某公司向市場(chǎng)投放三種新型產(chǎn)品,經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)第一種產(chǎn)品受歡迎的概率為
4
5
,第二、第三種產(chǎn)品受歡迎的概率分別為p,q(p>q),且不同種產(chǎn)品是否受歡迎相互獨(dú)立.記ξ為公司向市場(chǎng)投放三種新型產(chǎn)品受歡迎的數(shù)量,其分布列為
ξ 0 1 2 3
p
2
45
a d
8
45
(1)求該公司至少有一種產(chǎn)品受歡迎的概率;
(2)求p,q的值;
(3)求數(shù)學(xué)期望Eξ.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2012•青州市模擬)在一次演講比賽中,10位評(píng)委對(duì)一名選手打分的莖葉圖如圖所示,若去掉一個(gè)最高分和一個(gè)最低分,得到一組數(shù)據(jù)xi(1≤i≤8),在如圖所示的程序框圖中,
.
x
是這8個(gè)數(shù)據(jù)中的平均數(shù),則輸出的S2的值為
15
15

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2012•青州市模擬)若復(fù)數(shù)
a-3i1+2i
(a∈R,i為虛數(shù)單位)
是純虛數(shù),則實(shí)數(shù)a=
6
6

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