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    2022-2023学年广东省深圳市罗湖区翠园中学高二(上)期中数学试卷

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    2022-2023学年广东省深圳市罗湖区翠园中学高二(上)期中数学试卷

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    这是一份2022-2023学年广东省深圳市罗湖区翠园中学高二(上)期中数学试卷,共25页。试卷主要包含了选择题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
    1.(5分)集合A={x|﹣1<x<3},B={x|x<1},则A∩B=( )
    A.{x|x<3}B.{x|﹣1<x<1}C.{x|x<1}D.{x|x>﹣1}
    2.(5分)已知复数z满足z=(i为虚数单位),则复数z在复平面上的对应点位于( )
    A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
    3.(5分)已知向量,,且,则实数x等于( )
    A.1B.C.D.
    4.(5分)过点P(1,1)且方向向量为(﹣1,3)的直线方程为( )
    A.3x+y+4=0B.3x+y﹣4=0C.3x﹣y+2=0D.3x﹣y﹣2=0
    5.(5分)若a<b<0,c>0,则( )
    A.<B.<C.|ac|<|bc|D.<
    6.(5分)已知函数f(x)=Acs(ωx+φ)的部分图象如图,则f()=( )
    A.B.1C.D.﹣1
    7.(5分)如图,四边形ABCD为平行四边形,=,=,若=+,则λ+μ的值为( )
    A.B.C.D.﹣1
    8.(5分)已知函数若f(a2﹣2)≥f(﹣a),则实数a的取值范围是( )
    A.[﹣2,1]B.C.(﹣∞,1]D.
    二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.
    (多选)9.(5分)一组数据6,7,8,a,12的平均数为8,则此组数据的( )
    A.众数为8B.极差为6C.中位数为8D.方差为
    (多选)10.(5分)若,,与的夹角为120°,则λ的值为( )
    A.17B.﹣17C.﹣1D.1
    (多选)11.(5分)设圆O:x2+y2=r2(r>0),点A(3,4),若圆O上存在两点到A的距离为2,则r的可能取值( )
    A.3B.4C.5D.6
    (多选)12.(5分)如图所示,长方体ABCD﹣A1B1C1D1的底面ABCD是边长为1的正方形,长方体的高为2,E、F分别在A1D、AC上,且,.则下列结论正确的是( )
    A.EF⊥A1D
    B.EF∥BD1
    C.异面直线EF与CD所成角的余弦值为
    D.二面角E﹣AC﹣D的正切值为
    三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
    13.(5分)经过点(3,﹣2)和(2,1)的直线的斜率为 .
    14.(5分)若向量,的夹角为120°,||=||=1,则|﹣2|= .
    15.(5分)已知函数f(x)=ax3+bsinx+2,且f(﹣2)=﹣7,则f(2)= .
    16.(5分)设平面点集D包含于R,若按照某对应法则f,使得D中每一点 P(x,y)都有唯一的实数z与之对应,则称f为在D上的二元函数,且称D为f的定义域,P对应的值z为f在点P的函数值,记作z=f(x,y),若二元函数f(x,y)=+++,其中﹣2≤x≤1,﹣4≤y≤0,则二元函数f(x,y)的最小值为 .
    四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
    17.(10分)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足bsinA+acsB=0.
    (1)求B;
    (2)若b=2,c=2a,求a.
    18.(12分)已知函数f(x)=sin2x+cs2x﹣2.
    (1)求f(x)的最小正周期及最大值;
    (2)讨论f(x)在x∈[﹣,]上的单调性.
    19.(12分)已知三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧棱垂直于底面,∠BAC=90°,AB=AA1=2,AC=1,M,N分别是A1B1,BC的中点.
    (Ⅰ)证明:MN∥平面ACC1A1;
    (Ⅱ)求二面角M﹣AN﹣B的余弦值.
    20.(12分)对同时从A、B、C、D、E五个不同地区进口的某种商品进行抽样检测,从各地区进口此种商品的数量(单位:件)如下表所示,工作人员用分层抽样的方法从这些商品中共抽取11件样品进行检测.
    (1)求抽出的11件商品中,来自A,B,C各地区的数量;
    (2)在A、B、C三个地区被抽检的几件样品中,再随机取2件,做进一步检测,求这2件商品来自相同地区的概率.
    21.(12分)已知两圆,,直线l:x+2y=0,
    (1)当圆C1与圆C2相交且公共弦长为4时,求r的值;
    (2)当r=1时,求经过圆C1与圆C2的交点且和直线l相切的圆的方程.
    22.(12分)如图①,在Rt△ABC中,∠BAC=30°,AB=4,CD⊥AB,垂足为D,E是AC的中点,现将△ABC沿CD折成直二面角A﹣CD﹣B,如图②.
    (1)求异面直线AB与DE所成角的余弦值;
    (2)线段AB上是否有一点P,使得直线AC与平面DPE所成角的正弦值为,若存在,请找出点P的位置;若不存在,请说明理由.
    2022-2023学年广东省深圳市罗湖区翠园中学高二(上)期中数学试卷
    参考答案与试题解析
    一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
    1.(5分)集合A={x|﹣1<x<3},B={x|x<1},则A∩B=( )
    A.{x|x<3}B.{x|﹣1<x<1}C.{x|x<1}D.{x|x>﹣1}
    【分析】由交集的定义直接写出A∩B即可.
    【解答】解:∵A={x|﹣1<x<3},B={x|x<1},
    ∴A∩B={x|﹣1<x<1},
    故选:B.
    【点评】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.
    2.(5分)已知复数z满足z=(i为虚数单位),则复数z在复平面上的对应点位于( )
    A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
    【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简,求出z的坐标得答案.
    【解答】解:∵z==,
    ∴复数z在复平面上的对应点的坐标为(,﹣),位于第三象限.
    故选:C.
    【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的代数表示法及其几何意义,是基础题.
    3.(5分)已知向量,,且,则实数x等于( )
    A.1B.C.D.
    【分析】根据已知条件,结合向量垂直的性质,即可求解.
    【解答】解:,,且,
    则,解得x=1.
    故选:A.
    【点评】本题主要考查向量垂直的性质,属于基础题.
    4.(5分)过点P(1,1)且方向向量为(﹣1,3)的直线方程为( )
    A.3x+y+4=0B.3x+y﹣4=0C.3x﹣y+2=0D.3x﹣y﹣2=0
    【分析】根据已知条件,结合方向向量的定义,即可求解.
    【解答】解:因为直线的方向向量为(﹣1,3),
    所以直线的斜率为:=﹣3,
    ∴所求的直线方程为y﹣1=﹣3(x﹣1),即3x+y﹣4=0.
    故选:B.
    【点评】本题主要考查直线方程的求解,属于基础题.
    5.(5分)若a<b<0,c>0,则( )
    A.<B.<C.|ac|<|bc|D.<
    【分析】利用不等式的性质,对选项进行逐个验证,即可解出.
    【解答】解:∵a<b<0,c>0,
    ∴ab>0,ac<bc<0,b﹣a>0,
    选项A,>0,故A错误;
    选项B,=>0,故B错误;
    选项C,|ac|>|bc|,故C错误;
    选项D,<0,故D正确;
    故选:D.
    【点评】本题考查了不等式的性质,学生的数学运算能力,属于基础题.
    6.(5分)已知函数f(x)=Acs(ωx+φ)的部分图象如图,则f()=( )
    A.B.1C.D.﹣1
    【分析】由函数的图象的最值求出A,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,可得函数的解析式,从而求出三角函数的值.
    【解答】解:根据函数f(x)=Acs(ωx+φ)的部分图象,
    可得A=2,+=,∴ω=2,f(x)=2cs(2x+φ).
    再根据五点法作图,可得2×+φ=0,∴φ=﹣,f(x)=2cs(2x﹣),
    则f()=2cs(﹣)=2sin=1,
    故选:B.
    【点评】本题主要考查由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,由函数的图象的顶点坐标求出A,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,求三角函数的值,属于基础题.
    7.(5分)如图,四边形ABCD为平行四边形,=,=,若=+,则λ+μ的值为( )
    A.B.C.D.﹣1
    【分析】利用平面向量基本定理将转化为表示,即可得到答案.
    【解答】解:由题意可知,=,=,
    所以=,
    又,
    所以λ+μ=﹣1.
    故选:D.
    【点评】本题考查了平面向量基本定理的应用,平面向量的线性运算,平面向量相等的应用,考查了逻辑推理能力与转化化归能力,属于中档题.
    8.(5分)已知函数若f(a2﹣2)≥f(﹣a),则实数a的取值范围是( )
    A.[﹣2,1]B.C.(﹣∞,1]D.
    【分析】由分段函数解析式判断函数的单调性,问题转化为关于a的一元一次不等式求解.
    【解答】解:f(x)=,
    当x≤0时,f(x)=3﹣x单调递减,且f(x)≥1;
    当x>0时,f(x)=﹣x3单调递减,且f(x)<0,
    ∴函数f(x)=在定义域上单调递减,
    则f(a2﹣2)≥f(﹣a)⇔a2﹣2≤﹣a,解得:﹣2≤a≤1.
    ∴实数a的取值范围是[﹣2,1].
    故选:A.
    【点评】本题考查分段函数的应用,考查化归与转化思想,考查运算求解能力,是中档题.
    二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.
    (多选)9.(5分)一组数据6,7,8,a,12的平均数为8,则此组数据的( )
    A.众数为8B.极差为6C.中位数为8D.方差为
    【分析】一组数据6,7,8,a,12的平均数为8,求出a=7,进而求出众数,极差,中位数,方差,由此能求出结果.
    【解答】解:一组数据6,7,8,a,12的平均数为8,
    ∴a=8×5﹣7﹣6﹣8﹣12=7,
    ∴此组数据的众数为7,故A错误;
    极差为12﹣6=6,故B正确;
    中位数是7,故C错误;
    方差为:[(6﹣8)2+(7﹣8)2+(8﹣8)2+(7﹣8)2+(12﹣8)2]=,故D正确.
    故选:BD.
    【点评】本题考查众数,极差,中位数,方差的求法,考查众数,极差,中位数,方差等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
    (多选)10.(5分)若,,与的夹角为120°,则λ的值为( )
    A.17B.﹣17C.﹣1D.1
    【分析】利用向量夹角公式直接求解.
    【解答】解:∵,,与的夹角为120°,
    ∴cs120°==,
    解得λ=﹣1或λ=17.
    故选:AC.
    【点评】本题考查实数值的求法,考向量夹角公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
    (多选)11.(5分)设圆O:x2+y2=r2(r>0),点A(3,4),若圆O上存在两点到A的距离为2,则r的可能取值( )
    A.3B.4C.5D.6
    【分析】根据题意,设以A为圆心,半径为2的圆为圆A,分析圆O的圆心、半径,求出圆心距,分析得圆O与圆A相交,据此可得r﹣2<5<r+2,解得r的取值范围,即可得答案.
    【解答】解:根据题意,设以A为圆心,半径为2的圆为圆A,
    圆O:x2+y2=r2(r>0),其圆心为(0,0),半径为r,
    则|OA|==5,
    若圆O:x2+y2=r2(r>0)上存在两点到A的距离为2,则圆O与圆A相交,
    则有r﹣2<5<r+2,解可得3<r<7,即r的取值范围为(3,7);
    故选:BCD.
    【点评】本题考查圆与圆的位置关系,注意将原问题转化为两圆相交的问题,属于基础题.
    (多选)12.(5分)如图所示,长方体ABCD﹣A1B1C1D1的底面ABCD是边长为1的正方形,长方体的高为2,E、F分别在A1D、AC上,且,.则下列结论正确的是( )
    A.EF⊥A1D
    B.EF∥BD1
    C.异面直线EF与CD所成角的余弦值为
    D.二面角E﹣AC﹣D的正切值为
    【分析】建立空间直角坐标系,结合点的坐标和空间向量的相关结论考查所给的选项是否正确即可.
    【解答】解:如图所示,以点D为坐标原点,DA,DC,DD1所在直线分别为x,y,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系D﹣xyz,
    由于A(1,0,0),B(1,1,0),C(0,1,0),D(0,0,0),
    ,,A1(1,0,2),D1(0,0,2),
    对于A:由上可得,,
    所以,
    所以EF⊥A1D不成立,故A错误;
    对于B:,,
    所以,且与不在同一条直线上,
    所以EF∥BD1,故B正确;
    对于C:,=(0,﹣1,0),
    所以cs<,>===,故C正确;
    对于D:,,
    令平面EAC的一个法向量为,
    则,
    令x=1,则y=1,z=1,
    所以,
    所以平面ACD的一个法向量,
    根据题意可得二面角E﹣AC﹣D的平面角为锐角,设为θ,
    则,
    所以,则,故D正确.
    故选:BCD.
    【点评】本题主要考查线面垂直的判定,直线平行的判定,异面直线所成的角的计算,二面角的计算,解题关键是空间向量法的应用,属于中等题.
    三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
    13.(5分)经过点(3,﹣2)和(2,1)的直线的斜率为 ﹣3 .
    【分析】根据已知条件,结合直线的斜率公式,即可求解.
    【解答】解:直线经过点(3,﹣2)和(2,1),
    则直线的斜率为.
    故答案为:﹣3.
    【点评】本题主要考查直线的斜率公式,属于基础题.
    14.(5分)若向量,的夹角为120°,||=||=1,则|﹣2|= .
    【分析】直接利用向量的模的运算法则以及向量的数量积求解即可.
    【解答】解:向量,的夹角为120°,||=||=1,
    则|﹣2|===.
    故答案为:.
    【点评】本题考查向量的数量积的求法与应用,向量的模的运算法则的应用,是基础题.
    15.(5分)已知函数f(x)=ax3+bsinx+2,且f(﹣2)=﹣7,则f(2)= 11 .
    【分析】直接利用函数的性质,奇偶性的应用求出结果.
    【解答】解:设g(x)=ax3+bsinx,故函数g(﹣x)=﹣g(x),所以函数g(x)为奇函数;
    所以g(﹣2)=﹣9,
    所以g(2)=9,
    故f(2)=9+2=11.
    故答案为:11.
    【点评】本题考查的知识要点:函数的性质,函数的奇偶性,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于基础题.
    16.(5分)设平面点集D包含于R,若按照某对应法则f,使得D中每一点 P(x,y)都有唯一的实数z与之对应,则称f为在D上的二元函数,且称D为f的定义域,P对应的值z为f在点P的函数值,记作z=f(x,y),若二元函数f(x,y)=+++,其中﹣2≤x≤1,﹣4≤y≤0,则二元函数f(x,y)的最小值为 3 .
    【分析】依题意,作出图形,二元函数f(x,y)=+++,表示图中矩形内的动点P到定点O(0,0),A(﹣1,0),B(0,﹣2),C(﹣2,﹣4)距离的和,利用不等式可求得答案.
    【解答】解:∵﹣2≤x≤1,﹣4≤y≤0,∴P(x,y)在由直线x=﹣2与x=1及y=﹣4和y=0围成的矩形区域内(含边界),如图,
    则二元函数f(x,y)=+++,
    表示动点P到定点O(0,0),A(﹣1,0),B(0,﹣2),C(﹣2,﹣4)距离的和,
    在矩形ABCD边界及内部任取点P,连接PO,PA,PB,PC,AC,
    则PO+PC≥OC(当且仅当P在OC之间时取等号),
    PA+PB≥AB(当且仅当点P在线段AB之间时取等号),
    故点P为CO与AB的交点时,f(x,y)最小,
    因为|AB|=,|CO|==2,
    所以f(x,y)的最小值为3.
    故答案为:3.
    【点评】本题考查函数的最值及其几何意义的应用,明确二元函数f(x,y)的几何意义是关键,考查转化化归思想和数形结合思想,属于中档题.
    四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
    17.(10分)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足bsinA+acsB=0.
    (1)求B;
    (2)若b=2,c=2a,求a.
    【分析】(1)结合正弦定理即可求得结论,
    (2)利用余弦定理即可求解.
    【解答】解:(1)∵△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足bsinA+acsB=0,
    由正弦定理可得:sinBsinA+sinAcsB=0,
    又sinA≠0,
    ∴sinB+csB=0,
    可得tanB=﹣,
    又B为三角形内角,
    故B=;
    (2)由余弦定理结合(1)得:b2=a2+c2﹣2ac•csB,
    即(2)2=a2+(2a)2﹣2a•2a×(﹣),
    可得28=7a2,故a=2,(负值舍).
    【点评】本题主要考查正弦定理和余弦定理的应用,考查计算能力,属于基础题.
    18.(12分)已知函数f(x)=sin2x+cs2x﹣2.
    (1)求f(x)的最小正周期及最大值;
    (2)讨论f(x)在x∈[﹣,]上的单调性.
    【分析】(1)由题意,利用三角恒等变换化简函数的解析式,再利用正弦函数数的周期性、最大值,得出结论.
    (2)由题意,利用正弦函数的单调性,得出结论.
    【解答】解:(1)∵函数f(x)=sin2x+cs2x﹣2=2sin(2x+)﹣2,
    故f(x)的最小正周期为=π,它的最大值为2﹣2.
    (2)在x∈[﹣,]上,2x+∈[0,],
    在在x∈[﹣,]上,2x+∈[0,],函数f(x)单调递增;
    在x∈[,]上,2x+∈[,],函数f(x)单调递减.
    【点评】本题主要考查三角恒等变换,正弦函数数的周期性、最大值,单调性,属于基础题.
    19.(12分)已知三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧棱垂直于底面,∠BAC=90°,AB=AA1=2,AC=1,M,N分别是A1B1,BC的中点.
    (Ⅰ)证明:MN∥平面ACC1A1;
    (Ⅱ)求二面角M﹣AN﹣B的余弦值.
    【分析】解法一:依条件可知AB、AC,AA1两两垂直,如图,以点A为原点建立空间直角坐标系A﹣xyz.
    (I)利用线的方向向量与面的法向量垂直证线面平行.
    (II)求出两个平面的法向量利用公式求出两个平面的夹角的函数值即可.
    解法二:利用空间几何的点线面的定理与定义证明.
    (I)设AC的中点为D,连接DN,A1D,证明四边形A1DNM是平行四边形,得出线线平行,用判定定理证线面平行.
    (II)依定义作出二面角的平面角,在直角三角形中求它的三角函数值,再求角.
    【解答】解:
    解法一:依条件可知AB、AC,AA1两两垂直,
    如图,以点A为原点建立空间直角坐标系A﹣xyz.
    根据条件容易求出如下各点坐标:A(0,0,0),B(0,2,0),C(﹣1,0,0),A1(0,0,2),B1(0,2,2),C1(﹣1,0,2),M(0,1,2),
    (I)证明:∵
    是平面ACCA1的一个法向量,
    且,
    所以
    又∵MN⊄平面ACC1A1,∴MN∥平面ACC1A1
    (II)设=(x,y,z)是平面AMN的法向量,
    因为,


    解得平面AMN的一个法向量=(4,2,﹣1)
    由已知,平面ABC的一个法向量为=(0,0,1)
    ∴二面角M﹣AN﹣B的余弦值是
    解法二:
    (I)证明:设AC的中点为D,连接DN,A1D
    ∵D,N分别是AC,BC的中点,

    又∵,
    ∴,∴四边形A1DNM是平行四边形
    ∴A1D∥MN
    ∵A1D⊂平面ACC1A1,MN⊄平面ACC1A1
    ∴MN∥平面ACC1A1
    (II)如图,设AB的中点为H,连接MH,
    ∴MH∥BB1
    ∵BB1⊥底面ABC,
    ∵BB1⊥AC,BB1⊥AB,
    ∴MH⊥AC,MH⊥AB
    ∴AB∩AC=A
    ∴MH⊥底面ABC
    在平面ABC内,过点H做HG⊥AN,垂足为G
    连接MG,AN⊥HG,AN⊥MH,HG∩MH=H
    ∴AN⊥平面MHG,则AN⊥MG
    ∴∠MGH是二面角M﹣AN﹣B的平面角
    ∵MH=BB1=2,
    由△AGH∽△BAC,得
    所以
    所以
    ∴二面角M﹣AN﹣B的余弦值是
    【点评】考查线面平行与线面垂直的证明,本题方法一用的是空间向量法,此法的特点是运算量大,而方法二的特点是作辅助线较难,请读者在做本题时仔细体会两种方法的难易及优缺点.
    20.(12分)对同时从A、B、C、D、E五个不同地区进口的某种商品进行抽样检测,从各地区进口此种商品的数量(单位:件)如下表所示,工作人员用分层抽样的方法从这些商品中共抽取11件样品进行检测.
    (1)求抽出的11件商品中,来自A,B,C各地区的数量;
    (2)在A、B、C三个地区被抽检的几件样品中,再随机取2件,做进一步检测,求这2件商品来自相同地区的概率.
    【分析】(1)先求出5个地区的商品的总数,然后得出抽样比,再根据分层抽样的计算公式即可求解;(2)求出从A,B,C随机抽取2个的总数,再求出2件样品来自一个地区的个数,然后根据古典概型的概率计算公式即可求解.
    【解答】解:(1)五个不同地区进口的某种商品的总数为80+40+120+40+160=440,
    则抽样比为,所以A地区抽取的个数为80×=2个,
    B地区抽取的个数为40×=1个,C地区抽取的个数为120×=3个;
    (2)A、B、C三个地区被抽检的样品共有2+1+3=6个,
    随机抽取2个的抽法共有C种,
    这2件商品来自相同地区的情况共有C=1+3=4,
    故所求事件的概率为P=.
    【点评】本题考查了分层抽样的性质以及古典概型的概率计算公式的应用,考查了学生的运算求解能力,属于基础题.
    21.(12分)已知两圆,,直线l:x+2y=0,
    (1)当圆C1与圆C2相交且公共弦长为4时,求r的值;
    (2)当r=1时,求经过圆C1与圆C2的交点且和直线l相切的圆的方程.
    【分析】(1)利用圆系方程求得两圆公共弦的方程,再由垂径定理列式求解;
    (2)设过圆C1与圆C2的圆系方程,化为圆的标准方程,利用圆心到切线的距离等于半径求解.
    【解答】解:(1)由两圆,,
    得两圆的公共弦所在直线方程为2x+4y+r2﹣9=0.
    ∵圆C1与圆C2公共弦长为4,
    ∴,
    解得:r=3,此时满足圆C1与圆C2相交;
    (2)设过圆C1与圆C2的圆系方程为(x﹣1)2+(y﹣2)2﹣1+λ(x2+y2﹣4)=0(λ≠﹣1),
    即(1+λ)x2+(1+λ)y2﹣2x﹣4y+4(1﹣λ)=0,
    ∴.
    由,得λ=1.
    故所求圆的方程为x2+y2﹣x﹣2y=0.
    【点评】本题考查圆与圆的位置关系的判定及其应用,考查圆系方程的应用,体现了数学转化思想方法,是中档题.
    22.(12分)如图①,在Rt△ABC中,∠BAC=30°,AB=4,CD⊥AB,垂足为D,E是AC的中点,现将△ABC沿CD折成直二面角A﹣CD﹣B,如图②.
    (1)求异面直线AB与DE所成角的余弦值;
    (2)线段AB上是否有一点P,使得直线AC与平面DPE所成角的正弦值为,若存在,请找出点P的位置;若不存在,请说明理由.
    【分析】(1)用向量数量积计算异面直线成角余弦值;(2)用向量数量积计算直线与平面成角的正弦值,进而求解.
    【解答】解:(1)因为AD⊥DC,BD⊥DC,又因为二面角A﹣CD﹣B是直二面角,所以AD⊥DB,
    所以DB、DC、DA两两垂直,建系如图,
    因为∠BAC=30°,AB=4,所以AC=ABcs30°=2,BC=2,CD=,
    因为CD⊥AB,所以AD=ACcs30°=3,BD=1,
    D(0,0,0),E(0,,),A(0,0,3),B(1,0,0),
    =(1,0,﹣3),=(0,,),
    所以异面直线AB与DE所成角的余弦值为==.
    (2)解:设P(t,0,3﹣3t),t∈[0,1],C(0,,0),
    =(0,,),=(t,0,3﹣3t),=(0,,﹣3),
    令=(3t﹣3,﹣t,t),
    因为•=0,•=0,所以是平面DEP的法向量,
    直线AC与平面DPE所成角的正弦值为==,解得t=,
    于是,所以满足条件的点P存在,点P的位于靠近B的AB三等分点处.
    【点评】本题考查了异面直线的成角问题,考查了直线与平面成角问题,属于中档题.
    声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2023/10/31 9:11:52;用户:高中数学朱老师;邮箱:rFmNt90mRiXzEYJeDrg1uSD0fc@;学号:37103942地区
    A
    B
    C
    D
    E
    数量
    80
    40
    120
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    160
    地区
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