大题仿真卷 01(A 组+B 组+C 组) 【A 组】 (建议用时:60 分钟 满分:75 分) 三、解答题:本题共 5小题,共 75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.(14分) A 在VABC 中,角 A, B,C 所对的边分别为 a,b,c 已知 ccos = asinC . 2 (1)求角A 的大小; (2)若b =1 2 7, cosB = ,求a的值; 7 (3)若a = 2,当VABC 的周长取最大值时,求VABC 的面积. π 7 【答案】(1) A = (2) (3) 3 32 A A 1 π 【分析】(1)根据正弦定理得到 cos = sinA,再根据倍角公式得 sin = ,进而得到 A = ; 2 2 2 3 2 cosB 2 7 21( )根据 = 得 sinB = ,由正弦定理求得a的值; 7 7 (3)根据余弦定理得 4 = b + c 2 - 2bc π- 2bccos ,再利用均值不等式得b + c 4,当且仅当b = c = 2时取等 3 号,此时周长最大,再由面积公式求得此时的面积. 【详解】(1)因为 ccos A A = asinC ,由正弦定理得 sinCcos = sinAsinC , 2 2 A 因为 sinC 0,所以 cos = sinA, 2 sinA 2sin A A又因为 = cos ,且 cos A A 1 0,所以 sin = , 2 2 2 2 2 A 0, π A又因为 , 0, π , 2 è 2 ÷ A π π 所以 = ,即 A = ...............................................42 6 分3 2 VABC cosB 2 7 21( )因为在 中, = ,所以 sinB = , 7 7 π a b 又因为 A = ,b =1,由正弦定理 = , 3 sinA sinB 3 b ×sinA 1 2 7 可得 a = = =sinB 2 ................................................8 分21 7 (3)在VABC 中,由余弦定理 a2 = b2 + c2 - 2bccosA, 4 π 2 得 = b + c 2 - 2bc - 2bccos ,即 3 b + c 2 - 4 3bc 3 b + c 3= ÷ = b + c 2 , è 2 4 1 所以 b + c 2 4, b + c 2 16,b + c 4,当且仅当b = c = 2时取等号, 4 所以周长的最大值为 a + b + c = 6 , S 1此时面积 = bcsinA = 3 ...............................................14 分 2 17.(15分) 如图所示,在几何体 ABCDEF 中, AE ^ 底面 ABCD,CF / / AE , AD / /BC , AB ^ AD , AB = AD =1, AE = BC = 2 . (1)求证:BF // 平面 ADE ; (2)求直线CE与平面BDE所成角的正弦值; 1 (3)若平面BDE与平面BDF 所成角的余弦值为 ,求线段CF 的长. 3 4 8 【答案】(1)证明见解析;(2) ;(3) . 9 7 【分析】(1)根据给定条件,以点A 为原点建立空间直角坐标系,利用空间位置关系的向量证明推理即得. (2)由(1)求出平面BDE的法向量,利用线面角的向量法求解. (3)由(1)(2)求出平面BDF 的法向量,再利用面面角的向量法列式求出CF 的长. 【详解】(1)由 AE ^ 底面 ABCD, AB ^ AD ,得直线 AB, AD, AE 两两垂直, 以点A 为原点,直线 AB, AD, AE 两两垂直分别为 x, y, z轴建立空间直角坐标系, 则 A(0,0,0), B(1,0,0),C(1, 2,0), D(0,1,0)E(0,0, 2),设CF = h(h > 0) F (1, 2,h)uuur uuur ,则 ,uuur uuur 显然 AB = (1,0,0)是平面 ADE 的一个法向量,而BF = (0, 2, h), uuur AB × BF = 0 , uuur uuur 即BF ^ AB,因此BF / / 平面 ADE ,又BF 平面 ADE , 所以BF // 平面 ADE . ...............................................4 分 uuur uuur uuur (2)由(1)知,BD = (-1,1,0), BE = (-1,0,2),CE = (-1, -2,2), r uuurur ì m × BD = -x + y = 0 ur 设平面BDE的法向量m = (x, y, z),则 í r uuur ,令 z =1,得m = (2, 2,1), m × BE = -x + 2z = 0 ur uuur ur uuur| m ×CE | 4 4 所以直线CE与平面BDE所成角的正弦值为 | cosám,CE |= ur uuur = = .....................................9 分 | m || CE | 3 3 9 uuur uuur r (3)由(1)知,BD = (-1,1,0), BF = (0, 2, h),设平面BDF 的法向量 n = (a,b,c) , r uuur ìn × BD = -a + b = 0 r 则 í r uu ... ...
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