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二、解答题规范纟
解答题规范练5
市湾大接
练
兰梦登设00
①
1.(2025·河南信阳二模)如图,在平面四边形ABCD中
BC⊥CD,AB=BC=2,∠ABC=0,120°≤180°.
(1)若0=120°,AD=3,求∠ADC的大小;
(2)若CD=V6,求四边形ABCD面积的最大值.
解:(1)在△ABC中,AB=BC=V2,0=120°,所以
由余弦定理,可得AC2-(2}2+22-2×V2×V2×
又BC⊥CD,所以∠ACD=60
在△ADC中,由正弦定理,得
3
6
60令
sin∠ADC'
得
因为AC<AD,所以0°<∠ADC<60°,
所以∠ADC=45°.
B
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B
A
∠BCA=30°,
解
引6,即4C=6,
sin∠ADc=2
①
1234
b
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(2)在Rt△BCD中,BC=V2,CD=V6,所以BD=22,
所以四边形ABCD的面积S-SBcn+SAAWD-7X-2X6+2X2X22in
∠ABD=V3+2sin∠ABD,
当∠ABD=90°时,Smax=3十2,即四边形ABCD面积的最大值为V3十2.
解
B
2
3
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2.(2025·河南五市第二次联考)如图,在三棱柱ABC
A
-AB1C1中,AB⊥平面BCCB1,四边形BCCB1为菱形.
(1)证明:B1C⊥AC;
(2)若∠B1BC=60°,
C
解
解:(1)证明:因为四边形BCCB为菱形,所以BC⊥BC1·
因为AB⊥平面BCCB1,B1CC平面BCC1B1,所以AB⊥B,C.
又因为AB∩BC,=B,AB,BC1C平面ABC1,
所以B,C⊥平面ABC1·
因为ACC平面ABC1,所以BC⊥AC1·
2
3
4
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(2)解法一:因为∠B1BC=60°,所以△B1BC是等边三角形,
取BC的中点M,连接BM,则B1M⊥B1C,
以B1为坐标原点,B1M,B1C,B1A1所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立
空间直角坐标系,如图所示.
设B,=0,则B0,0,0.9,只4G0,a,0.
解
所以,分+6C=0,e,0.
设平面AB1C1的法向量为m=(x,y,),
3a.
则
wB=0,
即
2x-2y+4z=0,
B
mB1C1=0,
4y=0,
1234
b
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令=1,得m-1.0,一2
由条件知BA1=(0,0,4)为平面B1CB的一个法向量.
设二面角A一B1C1一B的平面角为0,易知0为锐角,
A
V3a
则cos0=mB41
1V21
解
"
KImllBA41+64
71
B
B
M
解得u=4.
因为三棱柱ABC-A1B1C1的高为BM,且B1M=23,
所以ABC-A1B1C1=SMABC·BM=2×4×4X23=163.
234
b
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解法二:因为∠B1BC=60°,所以∠BB1C1=120°.
过点B作BO⊥B1C1交C1B1的延长线于点O,连接AO,
因为AB⊥B1C1,AB∩BO=B,AB,BOC平面ABO,所以B1C1⊥平面ABO,
所以AO⊥B1C,
A
所以∠AOB是二面角A一B1C1一B的平面角.
解
所以ecos∠40B=升.所以an∠4OB
2V3
Γ31
82
B
31
因为AB=4,所以B0=23.
个
1234
BO
在Rt△BOB中,BB1=sin60°
=4.
又AB⊥平面BCC1B1,AB∥A1B1,所以A1B1⊥
又BOC平面BCCB1,所以AB1⊥BO,
又A1B1∩B1C1=B1,A1B1,B1C1C平面A1B1C1,
所以BO⊥平面A1B1C1,
所以三棱柱ABC一A1B1C1的高为BO,
所以y4CAAG,SAMc·B0X4X4X23
b
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平面BCC1B1,
A
A
解
B
163.
B
2
3
4
b
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3.
(2025安徽芜湖二模)已知函数)=22-1nx-1,
(1)讨论x)的单调性;
(2)设gw)=xe-号2-xa∈R),
证明:fx)+g(x)≥0.
1a2-1
解:(1)因为fx)的定义域为(0,十∞),则f(x)=x
①当M≤0时,f'(x)<0,fx)在(0,+∞)上单调递减;
解
②当0时,令f=0,得x=1
令f>0,得0
令f0,得0
所以)在0,日上单调递减,在。十)上单调递增
综上,当a≤0时,fx)在(0,十∞)上单调递减;
当a>0时,在0,上单调递减,在2十四上单调递增
①
2
3
4
(2)证法一:要证x)+gx)=e*-1nx一x≥0,
即证xe-1nx十x=ln(xe,
设xe*=仑0,即证lnt≤t-1,
1-t
设h()=Int-t+1,则h'()=
令h't)>0,得0<K1,令h'()<0,得仑1,
所以h()在(0,1)上为增函数,在(1,+∞)上为
所以t≤t一1成立,所以fx)+g(x)≥0得证.
b
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解
减函数,所以h(t)max=h(1)=0,