【題目】如圖，直三棱柱中，，、、分別是線段、、的中點(diǎn)，，，在線段上運(yùn)動，設(shè).

（1）證明：；

（2）是否存在點(diǎn)，使得平面與平面所成的銳二面角的大小為？若存在，試確定點(diǎn)的位置；若不存在，請說明理由.

【答案】（1）證明見解析；（2）存在，在上，且

【解析】

（1）推導(dǎo)出，，由線面垂直的判定定理，得到面，由此證得；

（2）以為坐標(biāo)原點(diǎn)，分別以的方向分別為軸正方向建立空間直角坐標(biāo)系，利用向量法求得存在點(diǎn)P，使得平面與平面所成的銳二面角的大小為.

（1）在中，，得

同理可得，所以，

得，又，

由線面垂直的判定定理，可得面，

又由面，所以.

（2）由(Ⅰ)可得，不妨設(shè)，，

以為坐標(biāo)原點(diǎn)，分別以的方向分別為軸正方向建立空間直角坐標(biāo)系，

則

，

故

設(shè)平面的法向量為

所以，

令，則，，得，

取平面的一個法向量為，

假設(shè)存在點(diǎn)滿足題意，

則，

化簡得，解得或，

又由，所以，

綜上，存在點(diǎn)，使得平面與平面的夾角為.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】為增強(qiáng)學(xué)生法治觀念，營造“學(xué)憲法、知憲法、守憲法”的良好校園氛圍，某學(xué)校開展了“憲法小衛(wèi)士”活動，并組織全校學(xué)生進(jìn)行法律知識競賽.現(xiàn)從全校學(xué)生中隨機(jī)抽取50人，統(tǒng)計他們的競賽成績，并得到如表所示的頻數(shù)分布表.

分?jǐn)?shù)段

人數(shù)

5

15

15

12

（Ⅰ）求頻數(shù)分布表中的的值，并估計這50名學(xué)生競賽成績的中位數(shù)（精確到0.1）；

（Ⅱ）將成績在內(nèi)定義為“合格”，成績在內(nèi)定義為“不合格”.請將列聯(lián)表補(bǔ)充完整.

合格

不合格

合計

高一新生

12

非高一新生

6

合計

試問：是否有95%的把握認(rèn)為“法律知識的掌握合格情況”與“是否是高一新生”有關(guān)？說明你的理由；

（Ⅲ）在（Ⅱ）的前提下，在該50人中，按“合格與否”進(jìn)行分層抽樣，隨機(jī)抽取5人，再從這5人中隨機(jī)抽取2人，求恰好2人都合格的概率.

附：

0.100

0.050

0.010

0.001

2.706

3.841

6.635

10.828

，.

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】某大學(xué)志愿者協(xié)會有6名男同學(xué)，4名女同學(xué)．在這10名同學(xué)中，3名同學(xué)來自數(shù)學(xué)學(xué)院，其余7名同學(xué)來自物理、化學(xué)等其他互不相同的七個學(xué)院．現(xiàn)從這10名同學(xué)中隨機(jī)選取3名同學(xué)，到希望小學(xué)進(jìn)行支教活動（每位同學(xué)被選到的可能性相同）．

（1）求選出的3名同學(xué)是來自互不相同學(xué)院的概率；

（2）設(shè)為選出的3名同學(xué)中女同學(xué)的人數(shù)，求隨機(jī)變量的分布列和數(shù)學(xué)期望．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】在平面直角坐標(biāo)系中，直線l的參數(shù)方程是（t為參數(shù)），以坐標(biāo)原點(diǎn)O為極點(diǎn)，x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系，曲線C的極坐標(biāo)方程是.

（1）證明：直線l與曲線C相切；

（2）設(shè)直線l與x軸、y軸分別交于點(diǎn)A，B，點(diǎn)P是曲線C上任意一點(diǎn)，求的取值范圍.

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】某快遞公司在某市的貨物轉(zhuǎn)運(yùn)中心，擬引進(jìn)智能機(jī)器人分揀系統(tǒng)，以提高分揀效率和降低物流成本，已知購買臺機(jī)器人的總成本萬元．

（1）若使每臺機(jī)器人的平均成本最低，問應(yīng)買多少臺？

（2）現(xiàn)按（1）中的數(shù)量購買機(jī)器人，需要安排人將郵件放在機(jī)器人上，機(jī)器人將郵件送達(dá)指定落袋格口完成分揀，經(jīng)實(shí)驗(yàn)知，每臺機(jī)器人的日平均分揀量（單位：件），已知傳統(tǒng)人工分揀每人每日的平均分揀量為1200件，問引進(jìn)機(jī)器人后，日平均分揀量達(dá)最大值時，用人數(shù)量比引進(jìn)機(jī)器人前的用人數(shù)量最多可減少多少？

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】底面為菱形的直四棱柱，被一平面截取后得到如圖所示的幾何體.若，.

（1）求證：；

（2）求二面角的正弦值.

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知函數(shù)的極大值為,其中為自然對數(shù)的底數(shù).

（1）求實(shí)數(shù)的值；

（2）若函數(shù),對任意,恒成立.

（i）求實(shí)數(shù)的取值范圍；

（ii）證明：.

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】新高考，取消文理科，實(shí)行“”，成績由語文、數(shù)學(xué)、外語統(tǒng)一高考成績和自主選考的3門普通高中學(xué)業(yè)水平考試等級性考試科目成績構(gòu)成.為了解各年齡層對新高考的了解情況，隨機(jī)調(diào)查50人（把年齡在稱為中青年，年齡在稱為中老年），并把調(diào)查結(jié)果制成下表：

年齡（歲）

頻數(shù)

5

15

10

10

5

5

了解

4

12

6

5

2

1

（1）分別估計中青年和中老年對新高考了解的概率；

（2）請根據(jù)上表完成下面列聯(lián)表，是否有95%的把握判斷對新高考的了解與年齡（中青年、中老年）有關(guān)？

了解新高考

不了解新高考

總計

中青年

中老年

總計

附：.

0.050

0.010

0.001

3.841

6.635

10.828

（3）若從年齡在的被調(diào)查者中隨機(jī)選取3人進(jìn)行調(diào)查，記選中的3人中了解新高考的人數(shù)為，求的分布列以及.

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知橢圓的離心率為，橢圓截直線所得的線段的長度為.

（Ⅰ）求橢圓的方程；

（Ⅱ）設(shè)直線與橢圓交于兩點(diǎn)，點(diǎn)是橢圓上的點(diǎn)，是坐標(biāo)原點(diǎn)，若，判定四邊形的面積是否為定值？若為定值，求出定值；如果不是，請說明理由.

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同步練習(xí)冊答案