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如圖，在直三棱柱中，，，為棱 上的一點(diǎn)，分別為、的重心．
（1）求證：；
（2）若二面角的正切值為，求兩個(gè)半平面、所成銳二面角的余弦值；
（可選）若點(diǎn)在平面的射影正好為,試判斷在平面的射影是否為．

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設(shè)D是△ABC的BC邊上一點(diǎn)，把△ACD沿AD折起，使C點(diǎn)所處的新位置C′在平面ABD上的射影H恰好在AB上．
（1）求證：直線C′D與平面ABD和平面AHC′所成的兩個(gè)角之和不可能超過90°；
（2）若∠BAC=90°，二面角C′-AD-H為60°，求∠BAD的正切值．
???

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設(shè)D是△ABC的BC邊上一點(diǎn)，把△ACD沿AD折起，使C點(diǎn)所處的新位置C′在平面ABD上的射影H恰好在AB上．
（1）求證：直線C′D與平面ABD和平面AHC′所成的兩個(gè)角之和不可能超過90°；
（2）若∠BAC=90°，二面角C′-AD-H為60°，求∠BAD的正切值．
???

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選擇題： CABDA   BBADA   BB

4、原式

由條件可求得：    原式   故選D

5、由題得，則是公比為的等比數(shù)列，則，故選答案

6、由已知可得，直線的方程，

直線過兩個(gè)整點(diǎn)，（），即，故應(yīng)選B

7、令，則，其值域?yàn)?sub>．由

對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性可知：，且的最小值而，

故選答案。

8、共有個(gè)四位數(shù)，其中個(gè)位數(shù)字是1，且恰好有兩個(gè)相同數(shù)字的四位數(shù)分為兩類：一類：“1”重復(fù)，有個(gè)；另一類；其他三個(gè)數(shù)字之一重復(fù)，有種。所以答案為：A

9、由題意可知滿足的的軌跡是雙曲線的右支，根據(jù)“單曲線型直線”的定義可知，就是求哪條直線與雙曲線的右支有交點(diǎn)，故選D

10、選。可以證明D點(diǎn)和AB的中點(diǎn)E到P點(diǎn)和C點(diǎn)的距離相等，所以排除B和C選項(xiàng)。滿足的點(diǎn)在PC的中垂面上，PC的中垂面與ABCD的交線是直線，從而選A。

11、解：以的平分線所在直線為軸，建立坐標(biāo)系，設(shè)，則則、、，

所以

，故當(dāng)且僅當(dāng)，即為正三角形時(shí)，  故選B

12、則，

，

故則的最小值為，故選答案。

二、填空題

13、。

14、利用正弦定理可將已知等式變?yōu)?sub>即，

，  

當(dāng)時(shí)，有最大值

15、。

16、。畫圖分析得球在二面角內(nèi)的那一部分的體積是球的體積的，所以。

三、解答題：

17、解：

（1）由得或

在上是增函數(shù)，

可額可得

18、（1）如圖建立空間直角坐標(biāo)系，則

設(shè)

分別為的重心，，

，即

（2）（i）平面，

，平面的法向量為，

平面的法向量為

故，即二面角的大小為

（ii）設(shè)平面的法向量，

，由解得

又，點(diǎn)到平面的距離為

18、解：（I）抽取的球的標(biāo)號可能為1，2，3，4

則分別為0，1，2，3：分別為

因此的所有取值為0，1，2，3，4，5

當(dāng)時(shí)，可取最大值5，此時(shí)

（Ⅱ）當(dāng)時(shí)，的所有取值為（1，2），此時(shí)；

當(dāng)時(shí)，的所有取值為（1，1），（1，3），（2，2），此時(shí)

當(dāng)時(shí)，的所有取值為（1，4），（2，1），（2，3），（3，2）此時(shí)

當(dāng)時(shí)，的所有取值為（2，4），（3，1），（3，3），(4，2)此時(shí)

當(dāng)時(shí)，的所有取值為（3，4），（4，1），（4，3），此時(shí)

故的分布列為：

0

1

2

3

4

5

。

20解：（1）

   故。

（Ⅱ）由（I）知

令則。當(dāng)時(shí)，；

當(dāng)時(shí)，

（Ⅲ），

①-②得

令則

。

則。

而  。

21、（I）解：依題設(shè)得橢圓的方程為，

直線的方程分別為

如圖，設(shè)其中，

且滿足方程故①

由知得

由在上知得。

所以，化簡得，

解得或。

（Ⅱ）解法一：根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式和①式知，點(diǎn)，到的距離分別為

，

又，所以四邊形的面積為

，

當(dāng)即當(dāng)時(shí)，上式取等號，所以的最大值為2。

解法二：由題設(shè)，，

設(shè)由①得，

故四邊形的面積為+=

當(dāng)時(shí)，上式取等號，所以的最大值為

22、解：（I）由題設(shè)可得

函數(shù)在上是增函數(shù)，

當(dāng)時(shí)，不等式即恒成立。

當(dāng)時(shí)，的最大值為1，則實(shí)數(shù)的取值范圍是；

（Ⅱ）當(dāng)時(shí)，

當(dāng)時(shí)，，于是 在上單調(diào)遞減；

當(dāng)時(shí)，，于是在上單調(diào)遞增。

又

綜上所述，當(dāng)時(shí)，函數(shù)在上的最小值為，當(dāng)時(shí)，

函數(shù)在上的最大值為

（Ⅲ）當(dāng)時(shí)，由（Ⅰ）知在上是增函數(shù)

對于任意的正整數(shù)，有，則

即，。

。

而則成立，