【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算.
【专题】11:计算题;5A:平面向量及应用. 【分析】由已知可得
=
+2
,
=﹣
=+2+
,
=﹣
+
,
2
==,
+3
2
,=﹣+3,
,结合已知求出=,可得答案.
【解答】解:∵D是BC的中点,E,F是AD上的两个三等分点, ∴=∴?∴又∵∴
?
2
=++3
,,
2
=﹣=﹣
2
++3
, ,
?==9
2
﹣
2
=﹣1,
﹣
2
=4, ,
=,=
+2=4
=,
=﹣
2
+2,
2
﹣
=,
故答案为:
【点评】本题考查的知识是平面向量的数量积运算,平面向量的线性运算,难度中档.
14.(5分)在锐角三角形ABC中,若sinA=2sinBsinC,则tanAtanBtanC的最小值是 8 .
【考点】HU:解三角形;HW:三角函数的最值.
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【专题】56:三角函数的求值;58:解三角形. 【分析】结合三角形关系和式子
sinA=2sinBsinC
可推出
sinBcosC+cosBsinC=2sinBsinC,进而得到tanB+tanC=2tanBtanC,结合函数特性可求得最小值.
【解答】解:由sinA=sin(π﹣A)=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC,sinA=2sinBsinC, 可得sinBcosC+cosBsinC=2sinBsinC,①
由三角形ABC为锐角三角形,则cosB>0,cosC>0, 在①式两侧同时除以cosBcosC可得tanB+tanC=2tanBtanC, 又tanA=﹣tan(π﹣A)=﹣tan(B+C)=﹣则tanAtanBtanC=﹣
?tanBtanC,
,
②,
由tanB+tanC=2tanBtanC可得tanAtanBtanC=﹣
令tanBtanC=t,由A,B,C为锐角可得tanA>0,tanB>0,tanC>0, 由②式得1﹣tanBtanC<0,解得t>1, tanAtanBtanC=﹣
=(
=﹣
,
<0,
)2﹣,由t>1得,﹣≤
因此tanAtanBtanC的最小值为8,
另解:由已知条件sinA=2sinBsinc,sin(B十C)=2sinBsinC, sinBcosC十cosBsinC=2sinBcosC,
两边同除以cosBcosC,tanB十tanC=2tanBtanC, ∵﹣tanA=tan(B十C)=
,
∴tanAtanBtanC=tanA十tanB十tanC, ∴tanAtanBtanC=tanA十2tanBtanC≥2令tanAtanBtanC=x>0, 即x≥2
,即x≥8,或x≤0(舍去),所以x的最小值为8.
,
当且仅当t=2时取到等号,此时tanB+tanC=4,tanBtanC=2, 解得tanB=2+均为锐角.
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,tanC=2﹣,tanA=4,(或tanB,tanC互换),此时A,B,C
【点评】本题考查了三角恒等式的变化技巧和函数单调性知识,有一定灵活性.
二、解答题(共6小题,满分90分) 15.(14分)在△ABC中,AC=6,cosB=,C=(1)求AB的长; (2)求cos(A﹣
.
)的值.
【考点】HP:正弦定理;HR:余弦定理;HU:解三角形.
【专题】15:综合题;35:转化思想;49:综合法;56:三角函数的求值;58:解三角形.
【分析】(1)利用正弦定理,即可求AB的长;
(2)求出cosA、sinA,利用两角差的余弦公式求cos(A﹣【解答】解:(1)∵△ABC中,cosB=,B∈(0,π), ∴sinB=, ∵
,
)的值.
∴AB==5;
(2)cosA═﹣cos(π﹣A)=﹣cos(C+B)=sinBsinC﹣cosBcosC=﹣∵A为三角形的内角, ∴sinA=∴cos(A﹣
, )=
cosA+sinA=
.
.
【点评】本题考查正弦定理,考查两角和差的余弦公式,考查学生的计算能力,属于基础题.
16.(14分)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别为AB,BC的中点,点F在侧棱B1B上,且B1D⊥A1F,A1C1⊥A1B1.求证:
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(1)直线DE∥平面A1C1F; (2)平面B1DE⊥平面A1C1F.
【考点】LS:直线与平面平行;LY:平面与平面垂直.
【专题】5F:空间位置关系与距离.
【分析】(1)通过证明DE∥AC,进而DE∥A1C1,据此可得直线DE∥平面A1C1F1; (2)通过证明A1F⊥DE结合题目已知条件A1F⊥B1D,进而可得平面B1DE⊥平面A1C1F.
【解答】解:(1)∵D,E分别为AB,BC的中点, ∴DE为△ABC的中位线, ∴DE∥AC,
∵ABC﹣A1B1C1为棱柱, ∴AC∥A1C1, ∴DE∥A1C1,
∵A1C1?平面A1C1F,且DE?平面A1C1F, ∴DE∥A1C1F;
(2)在ABC﹣A1B1C1的直棱柱中, ∴AA1⊥平面A1B1C1, ∴AA1⊥A1C1,
又∵A1C1⊥A1B1,且AA1∩A1B1=A1,AA1、A1B1?平面AA1B1B, ∴A1C1⊥平面AA1B1B, ∵DE∥A1C1,
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