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    必刷卷02-2021-2022学年高一数学下学期期中仿真必刷模拟卷(人教A版2019)
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    必刷卷02-2021-2022学年高一数学下学期期中仿真必刷模拟卷(人教A版2019)

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    这是一份必刷卷02-2021-2022学年高一数学下学期期中仿真必刷模拟卷(人教A版2019),文件包含必刷卷02-2021-2022学年高一数学下学期期中仿真必刷模拟卷人教A版2019解析版docx、必刷卷02-2021-2022学年高一数学下学期期中仿真必刷模拟卷人教A版2019原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共25页, 欢迎下载使用。

    2021-2022学年高一下学期数学期中仿真必刷模拟卷【人教A版2019】
    期中检测卷02
    姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________
    注意事项:
    本试卷满分150分,考试时间120分钟,试题共22题.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.

    一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
    1.点C是线段AB靠近点B的三等分点,下列正确的是(  )
    A. B. C. D.

    【答案】D
    【分析】根据共线向量的定义即可得结论.
    【解答】解:由题,点C是线段AB靠近点B的三等分点,
    =3=﹣3,所以选项A错误;
    =2=﹣2,所以选项B和选项C错误,选项D正确.
    故选:D.
    【知识点】平行向量(共线)、向量数乘和线性运算

    2.已知复数z满足z(3+i)=3+i2020,其中i为虚数单位,则z的共轭复数的虚部为(  )
    A. B. C. D.

    【答案】D
    【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简,然后利用共轭复数的概念得答案.
    【解答】解:∵z(3+i)=3+i2020,i2020=(i2)1010=(﹣1)1010=1,
    ∴z(3+i)=4,∴z=,
    ∴=,
    ∴共轭复数的虚部为,
    故选:D.
    【知识点】复数的运算

    3.如图,▱ABCD中,∠DAB=60°,AD=2AB=2,延长AB至点E,且AB=BE,则•的值为(  )

    A.﹣1 B.﹣3 C.1 D.

    【答案】C
    【分析】利用图形,求出数量积的向量,然后转化求解即可.
    【解答】解:由题意,▱ABCD中,∠DAB=60°,AD=2AB=2,
    延长AB至点E,且AB=BE,
    可知=+=,=﹣=﹣2,
    所以•=()•(﹣2)
    =﹣2﹣2=1.
    故选:C.

    【知识点】平面向量数量积的性质及其运算

    4.设i是虚数单位,则2i+3i2+4i3+……+2020i2019的值为(  )
    A.﹣1010﹣1010i B.﹣1011﹣1010i
    C.﹣1011﹣1012i D.1011﹣1010i

    【答案】B
    【分析】利用错位相减法、等比数列的求和公式及其复数的周期性即可得出.
    【解答】解:设S=2i+3i2+4i3+……+2020i2019.
    ∴iS=2i2+3i3+……+2020i2020.
    则(1﹣i)S=i+i+i2+i3+……+i2019﹣2020i2020.
    ==i+
    ==﹣2021+i,
    ∴S==.
    故选:B.
    【知识点】复数的运算

    5.如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,异面直线A1B与CD所成的角为(  )

    A.30° B.45° C.60° D.135°

    【答案】B
    【分析】易知∠ABA1即为所求,再由△ABA1为等腰直角三角形,得解.
    【解答】解:因为AB∥CD,所以∠ABA1即为异面直线A1B与CD所成的角,
    因为△ABA1为等腰直角三角形,所以∠ABA1=45°.
    故选:B.
    【知识点】异面直线及其所成的角

    6.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若(a﹣2b)cosC=c(2cosB﹣cosA),△ABC的面积为a2sin,则C=(  )
    A. B. C. D.

    【答案】C
    【分析】先利用正弦定理将已知等式中的边化角,再结合两角和公式与三角形的内角和定理,可推出sinB=2sinA;然后利用三角形的面积公式、正弦定理,即可得解.
    【解答】解:由正弦定理知,==,
    ∵(a﹣2b)cosC=c(2cosB﹣cosA),
    ∴(sinA﹣2sinB)cosC=sinC(2cosB﹣cosA),
    即sinAcosC+sinCcosA=2(sinBcosC+cosBsinC),
    ∴sin(A+C)=2sin(B+C),即sinB=2sinA.
    ∵△ABC的面积为a2sin,
    ∴S=bcsinA=a2sin,
    根据正弦定理得,sinB•sinC•sinA=sin2A•sin,
    化简得,sinB•sincos=sinA•cos,
    ∵∈(0,),∴cos>0,
    ∴sin==,
    ∴=,即C=.
    故选:C.
    【知识点】正弦定理、余弦定理

    7.在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,下列四个结论中错误的是(  )

    A.直线B1C与直线AC所成的角为60°
    B.直线B1C与平面AD1C所成的角为60°
    C.直线B1C与直线AD1所成的角为90°
    D.直线B1C与直线AB所成的角为90°

    【答案】B
    【分析】连接AB1,求出∠ACB1可判断选项A;连接B1D1,找出点B1在平面AD1C上的投影O,设直线B1C与平面AD1C所成的角为θ,由cosθ=可判断选项B;利用平移法找出选项C和D涉及的异面直线夹角,再进行相关运算,即可得解.
    【解答】解:连接AB1,∵△AB1C为等边三角形,∴∠ACB1=60°,即直线B1C与AC所成的角为60°,故选项A正确;

    连接B1D1,∵AB1=B1C=CD1=AD1,∴四面体AB1CD1是正四面体,
    ∴点B1在平面AD1C上的投影为△AD1C的中心,设为点O,连接B1O,OC,则OC=BC,
    设直线B1C与平面AD1C所成的角为θ,
    则cosθ===≠,故选项B错误;
    连接BC1,∵AD1∥BC1,且B1C⊥BC1,∴直线B1C与AD1所成的角为90°,故选项C正确;
    ∵AB⊥平面BCC1B1,∴AB⊥B1C,即直线B1C与AB所成的角为90°,故选项D正确.
    故选:B.
    【知识点】直线与平面所成的角、异面直线及其所成的角

    8.如图,四边形ABCD为正方形,四边形EFBD为矩形,且平面ABCD与平面EFBD互相垂直.若多面体ABCDEF的体积为,则该多面体外接球表面积的最小值为(  )

    A.6π B.8π C.12π D.16π

    【答案】A
    【分析】由题意可得AC⊥面EFBD,可得VABCDEF=VC﹣EFBD+VA﹣EFBD=2VA﹣EFBD,再由多面体ABCDEF的体积为,可得矩形EFBD的高与正方形ABCD的边长之间的关系,再由题意可得矩形EFBD的对角线的交点为外接球的球心,进而求出外接球的半径,再由均值不等式可得外接球的半径的最小值,进而求出外接球的表面积的最小值.
    【解答】解:设正方形ABCD的边长为a,矩形BDEF的高为b,
    因为正方形ABCD,所以AC⊥BD,设AC∩BD=O',
    由因为平面ABCD与平面EFBD互相垂直,AC⊂面ABCD,平面ABCD∩平面EFBD=BD,
    所以AC⊥面EFBD,所以VABCDEF=VC﹣EFBD+VA﹣EFBD=2VA﹣EFBD=2•SEFBD•CO'=•a•b•a=a2b,
    由题意可得VABCDEF=,
    所以a2b=2;所以a2=,
    矩形EFBD的对角线的交点O,连接OO',可得OO'⊥BD,而OO'⊂面EFBD,
    而平面ABCD⊥平面EFBD,平面ABCD∩平面EFBD=BD,
    所以OO'⊥面EFBD,
    可得OA=OB=OE=OF都为外接球的半径R,
    所以R2=()2+(a)2=+=+=++≥3=3×,
    当且仅当=即b=时等号成立.
    所以外接球的表面积为S=4πR2≥4π•3×=6π.
    所以外接球的表面积最小值为6π.
    故选:A.

    【知识点】球的体积和表面积


    二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,选对得分,选错、少选不得分)

    9.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a2=b2+bc,则角A可为(  )
    A. B. C. D.

    【答案】BC
    【分析】由已知利用余弦定理整理可得cosA=,对于A,若A=,可得b=<0,错误;对于B,若A=,可得b=>0,对于C,若A=,可得b=>0,对于D,若A=,可得c=0,错误,即可得解.
    【解答】解:因为在△ABC中,a2=b2+bc,
    又由余弦定理可得:a2=b2+c2﹣2bccosA,
    所以b2+bc=b2+c2﹣2bccosA,
    整理可得:c=b(1+2cosA),
    可得:cosA=,
    对于A,若A=,可得:﹣=,整理可得:b=<0,错误;
    对于B,若A=,可得:=,整理可得:b=>0,
    对于C,若A=,可得:cos==,整理可得:b=>0,
    对于D,若A=,可得:cos=﹣=,整理可得:c=0,错误.
    故选:BC.
    【知识点】余弦定理

    10.如图,四边形ABCD为直角梯形,∠D=90°,AB∥CD,AB=2CD,M,N分别为AB,CD的中点,则下列结论正确的是(  )

    A. B.
    C. D.

    【答案】ABC
    【分析】由向量的加减法法则、平面向量基本定理解决
    【解答】解:由,知A正确;
    由知B正确;
    由知C正确;
    由N为线段DC的中点知知D错误;
    故选:ABC.
    【知识点】向量数乘和线性运算、平面向量的基本定理

    11.下列说法正确的有(  )
    A.任意两个复数都不能比大小
    B.若z=a+bi(a∈R,b∈R),则当且仅当a=b=0时,z=0
    C.若z1,z2∈C,且z12+z22=0,则z1=z2=0
    D.若复数z满足|z|=1,则|z+2i|的最大值为3

    【答案】BD
    【分析】通过复数的基本性质,结合反例,以及复数的模,判断命题的真假即可.
    【解答】解:当两个复数都是实数时,可以比较大小,所以A不正确;
    复数的实部与虚部都是0时,复数是0,所以B正确;
    反例z1=1,z2=i,满足z12+z22=0,所以C不正确;
    复数z满足|z|=1,则|z+2i|的几何意义,是复数的对应点到(0,﹣2)的距离,它的最大值为3,所以D正确;
    故选:BD.
    【知识点】复数的模、复数的运算、虚数单位i、复数、命题的真假判断与应用

    12.如图,已知ABCD﹣A1B1C1D1为正方体,E,F分别是BC,A1C的中点,则(  )

    A.
    B.
    C.向量与向量的夹角是60°
    D.异面直线EF与DD1所成的角为45°

    【答案】ABD
    【分析】在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,建立合适的空间直角坐标系,设正方体的棱长为2,根据空间向量的坐标运算,以及异面直线所成角的向量求法,逐项判断即可.
    【解答】解:在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,以点A为坐标原点,分别以AB,AD,AA1为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,
    设正方体的棱长为2,则A(0,0,0),A1(0,0,2),B(2,0,0),B1(2,0,2),C(2,2,0),D(0,2,0),D1(0,2,2),
    所以,
    故,故选项A正确;
    又,
    又,
    所以,,
    则,故选项B正确;

    所以,
    因此与的夹角为120°,故选项C错误;
    因为E,F分别是BC,A1C的中点,
    所以E(2,1,0),F(1,1,1),
    则,
    所以,
    又异面直线的夹角大于0°小于等于90°,
    所以异面直线EF与DD1所成的角为45°,故选项D正确;
    故选:ABD.

    【知识点】异面直线及其所成的角


    三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)

    13.已知正方形ABCD的边长为2,点P满足=(+),则||=  ;•=  .

    【分析】根据向量的几何意义可得P为BC的中点,再根据向量的数量积的运算和正方形的性质即可求出.
    【解答】解:由=(+),可得P为BC的中点,
    则|CP|=1,
    ∴|PD|==,
    ∴•=•(+)=﹣•(+)=﹣2﹣•=﹣1,
    故答案为:,﹣1.
    【知识点】平面向量数量积的性质及其运算

    14.若虛数z1、z2是实系数一元二次方程x2+px+q=0的两个根,且,则pq=  .

    【答案】1
    【分析】设z1=a+bi,则z2=a﹣bi,(a,b∈R),根据两个复数相等的充要条件求出z1,z2,再由根与系数的关系求得p,q的值.
    【解答】解:由题意可知z1与z2为共轭复数,设z1=a+bi,则z2=a﹣bi,(a,b∈R且b≠0),
    又,则a2﹣b2+2abi=a﹣bi,
    ∴(2a+b)+(a+2b)i=1﹣i,
    ∴,解得.
    ∴z1=+i,z2=i,(或z2=+i,z1=i).
    由根与系数的关系,得p=﹣(z1+z2)=1,q=z1•z2=1,
    ∴pq=1.
    故答案为:1.
    【知识点】复数的运算

    15.已知平面四边形ABCD中,AB=AD=2,BC=CD=BD=2,将△ABD沿对角线BD折起,使点A到达点A'的位置,当A'C=时,三棱锥A﹣BCD的外接球的体积为  .

    【分析】由题意画出图形,找出三棱锥外接球的位置,求解三角形可得外接球的半径,再由棱锥体积公式求解.
    【解答】解:记BD的中点为M,连接A′M,CM,可得A′M2+CM2=A′C2,则∠A′MC=90°,
    则外接球的球心O在△A′MC的边A′C的中垂线上,
    且过正三角形BCD的中点F,且在与平面BCD垂直的直线m上,
    过点A′作A′E⊥m于点E,如图所示,
    设外接球的半径为R,则A′O=OC=R,,A′E=1,
    在Rt△A′EO中,A′O2=A′E2+OE2,解得R=.
    故三棱锥A﹣BCD的外接球的体积为.
    故答案为:.

    【知识点】球的体积和表面积

    16.已知一圆锥底面圆的直径为3,圆锥的高为,在该圆锥内放置一个棱长为a的正四面体,并且正四面体在该几何体内可以任意转动,则a的最大值为  .

    【分析】根据题意,该四面体内接于圆锥的内切球,通过内切球即可得到a的最大值.
    【解答】解:依题意,四面体可以在圆锥内任意转动,故该四面体内接于圆锥的内切球,
    设球心为P,球的半径为r,下底面半径为R,轴截面上球与圆锥母线的切点为Q,圆锥的轴截面如图:
    则OA=OB=,
    因为SO=,
    故可得:SA=SB==3,
    所以:三角形SAB为等边三角形,
    故P是△SAB的中心,
    连接BP,则BP平分∠SBA,
    所以∠PBO=30°;
    所以tan30°=,即r=R=×=,
    即四面体的外接球的半径为r=.
    另正四面体可以从正方体中截得,如图:
    从图中可以得到,当正四面体的棱长为a时,截得它的正方体的棱长为a,
    而正四面体的四个顶点都在正方体上,
    故正四面体的外接球即为截得它的正方体的外接球,
    所以2r=AA1=a=a,
    所以a=.
    即a的最大值为.
    故答案为:.


    【知识点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台)


    四、解答题(本大题共6小题,共70分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)

    17.在四边形ABCD中,AB∥CD,AD=BD=CD=1.
    (1)若AB=,求BC;
    (2)若AB=2BC,求cos∠BDC.

    【分析】(1)直接利用余弦定理的应用求出结果;
    (2)利用余弦定理的应用建立等量关系式,进一步求出结果.
    【解答】解:(1)在四边形ABCD中,AD=BD=CD=1.若AB=,
    所以:cos∠ADB==,
    由于AB∥CD,
    所以∠BDC=∠ABD,
    即cos∠BDC=cos∠ABD=,
    所以BC2=BD2+CD2﹣2•BD•CD•cos∠BDC==,
    所以BC=.
    (2)设BC=x,则AB=2BC=2x,
    由余弦定理得:cos∠ADB==,
    cos∠BDC===,
    故,
    解得或﹣(负值舍去).
    所以.
    【知识点】余弦定理

    18.(1)已知z1=1﹣2i,z2=3+4i,求满足=+的复数z.
    (2)已知z,ω为复数,(1+3i)﹣z为纯虚数,ω=,且|ω|=5.求复数ω.

    【分析】(1)把z1,z2代入 =+,利用复数代数形式的乘除运算化简求出,进一步求出z;
    (2)设z=a+bi(a,b∈R),利用复数的运算及(1+3i)•z=(1+3i)(a+bi)=a﹣3b+(3a+b)i为纯虚数,可得 ,又ω==i,|ω|=5,可得,即可得出a,b,再代入可得ω.
    【解答】解:(1)由z1=1﹣2i,z2=3+4i,
    得=+=
    =,
    则z=;
    (2)设z=a+bi(a,b∈R),
    ∵(1+3i)•z=(1+3i)(a+bi)=a﹣3b+(3a+b)i为纯虚数,
    ∴.
    又ω===i,|ω|=5,
    ∴.
    把a=3b代入化为b2=25,解得b=±5,∴a=±15.
    ∴ω=±(i)=±(7﹣i).
    【知识点】复数的运算

    19.如图,墙上有一壁画,最高点A离地面4米,最低点B离地面2米.观察者从距离墙x(x>1)米,离地面高a(1≤a≤2)米的C处观赏该壁画,设观赏视角∠ACB=θ.
    (1)若a=1.5,问:观察者离墙多远时,视角θ最大?
    (2)若tanθ=,当a变化时,求x的取值范围.


    【分析】(1)首项利用两角和的正切公式建立函数关系,进一步利用判别式确定函数的最大值;
    (2)利用两角和的正切公式建立函数关系,利用a的取值范围即可确定x的范围.
    【解答】解:(1)如图,作CD⊥AF于D,则CD=EF,
    设∠ACD=α,∠BCD=β,CD=x,则θ=α﹣β,
    在Rt△ACD和Rt△BCD中,tanα=,tanβ=,
    则tanθ=tan(α﹣β)==(x>0),
    令u=,则ux2﹣2x+1.25u=0,
    ∵上述方程有大于0的实数根,∴△≥0,
    即4﹣4×1.25u2≥0,∴u≤,即(tanθ)max=,
    ∵正切函数y=tanx在(0,)上是增函数,
    ∴视角θ同时取得最大值,
    此时,x==,
    ∴观察者离墙米远时,视角θ最大;
    (2)由(1)可知,tanθ===,
    即x2﹣4x+4=﹣a2+6a﹣4,
    ∴(x﹣2)2=﹣(a﹣3)2+5,
    ∵1≤a≤2,
    ∴1≤(x﹣2)2≤4,
    化简得:0≤x≤1或3≤x≤4,
    又∵x>1,
    ∴3≤x≤4.

    【知识点】解三角形

    20.如图,已知复平面内平行四边形ABCD中,点A对应的复数为﹣1,对应的复数为2+2i,对应的复数为4﹣4i.
    (Ⅰ)求D点对应的复数;
    (Ⅱ)求平行四边形ABCD的面积.


    【分析】(I)利用复数的几何意义、向量的坐标运算性质、平行四边形的性质即可得出.
    (II)利用向量垂直与数量积的关系、模的计算公式、矩形的面积计算公式即可得出.
    【解答】解:(Ⅰ)依题点A对应的复数为﹣1,对应的复数为2+2i,
    得A(﹣1,0),=(2,2),可得B(1,2).
    又对应的复数为4﹣4i,得=(4,﹣4),可得C(5,﹣2).
    设D点对应的复数为x+yi,x,y∈R.
    得=(x﹣5,y+2),=(﹣2,﹣2).
    ∵ABCD 为平行四边形,∴=,解得x=3,y=﹣4,
    故D点对应的复数为3﹣4i.
    (Ⅱ)=(2,2),=(4,﹣4),
    可得:=0,∴.
    又||=2,=4.
    故平行四边形ABCD的面积==16.
    【知识点】复数的代数表示法及其几何意义

    21.如图所示,等腰梯形ABFE是由正方形ABCD和两个全等的Rt△FCB和Rt△EDA组成,AB=1,CF=2.现将Rt△FCB沿BC所在的直线折起,点F移至点G,使二面角E﹣BC﹣G的大小为60°.
    (1)求四棱锥G﹣ABCE的体积;
    (2)求异面直线AE与BG所成角的大小.


    【分析】(1)推导出GC⊥BC,EC⊥BC,从而∠ECG=60°.连接DG,推导出DG⊥EF,由BC⊥EF,BC⊥CG,得BC⊥平面DEG,从而DG⊥BC,进而DG⊥平面ABCE,DG是四棱锥G﹣ABCE的高,由此能求出四棱锥G﹣ABCE的体积.
    (2)取DE的中点H,连接BH、GH,则BH∥AE,∠GBH既是AE与BG所成角或其补角.由此能求出异面直线AE与BG所成角的大小.
    【解答】解:(1)由已知,有GC⊥BC,EC⊥BC,所以∠ECG=60°.
    连接DG,由CD=AB=1,CG=CF=2,∠ECG=60°,有DG⊥EF①,
    由BC⊥EF,BC⊥CG,有BC⊥平面DEG,所以,DG⊥BC②,
    由①②知,DG⊥平面ABCE,所以DG就是四棱锥G﹣ABCE的高,
    在Rt△CDG中,.
    故四棱锥G﹣ABCE的体积为:

    (2)取DE的中点H,连接BH、GH,
    则BH∥AE,故∠GBH既是AE与BG所成角或其补角.
    在△BGH中,,,
    则.
    故异面直线AE与BG所成角的大小为.

    【知识点】异面直线及其所成的角、棱柱、棱锥、棱台的体积

    22.如图,四边形MABC中,△ABC是等腰直角三角形,AC⊥BC,△MAC是边长为2的正三角形,以AC为折痕,将△MAC向上折叠到△DAC的位置,使点D在平面ABC内的射影在AB上,再将△MAC向下折叠到△EAC的位置,使平面EAC⊥平面ABC,形成几何体DABCE.
    (1)点F在BC上,若DF∥平面EAC,求点F的位置;
    (2)求直线AB与平面EBC所成角的余弦值.


    【分析】(1)点F为BC的中点,设点D在平面ABC内的射影为O,连接OD,OC,取AC的中点H,连接 EH,由题意知EH⊥AC,EH⊥平面ABC,由题意知DO⊥平面ABC,得DO∥平面EAC,取BC的中点F,连接OF,则OF∥AC,从而OF∥平面EAC,平面DOF∥平面EAC,由此能证明DF∥平面EAC.
    (2)连接OH,由OF,OH,OD两两垂直,以O为坐标原点,OF,OH,OD所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线AB与平面EBC所成角的余弦值.
    【解答】解:(1)点F为BC的中点,
    理由如下:设点D在平面ABC内的射影为O,连接OD,OC,
    ∵AD=CD,∴OA=OC,
    ∴在Rt△ABC中,O为AB的中点,
    取AC的中点H,连接 EH,由题意知EH⊥AC,
    又平面EAC⊥平面ABC,平面EAC∩平面ABC=AC,
    ∴EH⊥平面ABC,由题意知DO⊥平面ABC,
    ∴DO∥EH,∴DO∥平面EAC,
    取BC的中点F,连接OF,则OF∥AC,
    又OF⊄平面EAC,AC⊂平面EAC,∴OF∥平面EAC,
    ∵DO∩OF=O,∴平面DOF∥平面EAC,
    ∵DF⊂平面DOF,∴DF∥平面EAC.
    (2)连接OH,由(1)可知OF,OH,OD两两垂直,
    以O为坐标原点,OF,OH,OD所在直线分别为x,y,z轴,建立如图所示空间直角坐标系,
    则B(1,﹣1,0),A(﹣1,1,0),E(0,1,﹣),C(1,1,0),
    ∴=(2,﹣2,0),=(0,2,0),=(﹣1,2,﹣),
    设平面EBC的法向量=(a,b,c),
    则,取a=,则=(,0,﹣1),
    设直线与平面EBC所成的角为θ,
    则sinθ===.
    ∴直线AB与平面EBC所成角的余弦值为cosθ==.

    【知识点】直线与平面平行、直线与平面所成的角



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