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全国统一高考数学试卷(理科)
大小:0B 24页 发布时间: 2024-01-31 08:24:33 13.29k 12.03k

②当直线AB与a成60°角时,AB与b成60°角;

③直线AB与a所成角的最小值为45°;

④直线AB与a所成角的最小值为60°;

其中正确的是②③.(填写所有正确结论的编号)

【考点】MI:直线与平面所成的角.菁优网版权所有

【专题】11:计算题;31:数形结合;41:向量法;5F:空间位置关系与距离.

【分析】由题意知,a、b、AC三条直线两两相互垂直,构建如图所示的边长为1的正方体,|AC|=1,|AB|=,斜边AB以直线AC为旋转轴,则A点保持不变,B点的运动轨迹是以C为圆心,1为半径的圆,以C坐标原点,以CD为x轴,CB为y轴,CA为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出结果.

【解答】解:由题意知,a、b、AC三条直线两两相互垂直,画出图形如图,

不妨设图中所示正方体边长为1,

故|AC|=1,|AB|=,\

斜边AB以直线AC为旋转轴,则A点保持不变,

B点的运动轨迹是以C为圆心,1为半径的圆,

以C坐标原点,以CD为x轴,CB为y轴,CA为z轴,建立空间直角坐标系,

则D(1,0,0),A(0,0,1),直线a的方向单位向量=(0,1,0),||=1,

直线b的方向单位向量=(1,0,0),||=1,

设B点在运动过程中的坐标中的坐标B′(cosθ,sinθ,0),

其中θ为B′C与CD的夹角,θ∈[0,2π),

∴AB′在运动过程中的向量,=(cosθ,sinθ,﹣1),||=

所成夹角为α∈[0,],

则cosα==|sinθ|∈[0,],

∴α∈[],∴③正确,④错误.

所成夹角为β∈[0,],

cosβ===|cosθ|,

夹角为60°时,即α=

|sinθ|===

∵cos2θ+sin2θ=1,∴cosβ=|cosθ|=

∵β∈[0,],∴β=,此时的夹角为60°,

∴②正确,①错误.

故答案为:②③.

【点评】本题考查命题真假的判断,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力,考查数形结合思想、化归与转化思想,是中档题.

三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:60分。

17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sinA+cosA=0,a=2,b=2.

(1)求c;

(2)设D为BC边上一点,且AD⊥AC,求△ABD的面积.

【考点】HT:三角形中的几何计算.菁优网版权所有

【专题】11:计算题;35:转化思想;4O:定义法;58:解三角形.

【分析】(1)先根据同角的三角函数的关系求出A,再根据余弦定理即可求出,

(2)先根据夹角求出cosC,求出CD的长,得到S△ABD=S△ABC.

【解答】解:(1)∵sinA+cosA=0,

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