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2018年高考数学新课标3--理19

  2018-07-26 16:16:26  

(2018新课标Ⅲ卷计算题)

如图,边长为的正方形所在的平面与半圆弧所在平面垂直,上异于的点。

(1)证明:平面平面

(2)当三棱锥体积最大时,求面与面所成二面角的正弦值。

【出处】
2018年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅲ卷):理数第19题
【答案】

(1)由题设知,平面平面,交线为

因为为正方形,平面

所以平面,故

因为上异于的点,且为直径,

所以

所以平面

平面

故平面平面

(2)因为三棱锥底面固定,

所以当三棱锥体积最大时,在半圆弧弧顶,

所以作为半圆弧的圆心。

中点,连接

因为中点,

所以

所以为面与面所成二面角。

因为正方形的边长为

所以

所以

所以

即面与面所成二面角的正弦值为

【解析】

本题主要考查空间几何体。

(1)由两平面垂直且为正方形,可以得到一组线面垂直,即半圆弧所在平面,由此得到线线垂直;又由点在圆弧上且为圆的直径,可得,即有线面垂直平面,再由线面垂直即可得面面垂直。

(2)根据体积最大值确定点位置,由线面关系,可以得到二面角,再由线段长度即可得到二面角正弦值。

【考点】
空间几何体


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