中难提分突破特训(三)1.如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,BC=BB1,∠B1BC=60°,B1C1⊥AB1
(1)证明:AB=AC;(2)若AB⊥AC,且AB1=BB1,求二面角A1-CB1-C1的余弦值.解(1)证明:如图,取BC的中点O,连接AO,OB1
因为BC=BB1,∠B1BC=60°,所以△BCB1是等边三角形,所以B1O⊥BC,又BC∥B1C1,B1C1⊥AB1,所以BC⊥AB1,所以BC⊥平面AOB1,所以BC⊥AO,由三线合一可知△ABC为等腰三角形,所以AB=AC
(2)设AB1=BB1=2,则BC=BB1=2
因为AB⊥AC,所以AO=1
又因为OB1=,所以OB+AO2=AB,所以AO⊥OB1
以O为坐标原点,向量OB的方向为x轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系Oxyz,则O(0,0,0),C(-1,0,0),A1(-1,,1),B1(0,,0),CA1=(0,,1),CB1=(1,,0),设平面A1B1C的一个法向量为n=(x,y,z),则即可取n=(,-1,),由(1)可知,平面CB1C1的法向量可取OA=(0,0,1),所以cos〈OA,n〉==,由图示可知,二面角A1-CB1-C1为锐二面角,所以二面角A1-CB1-C1的余弦值为
2.已知函数f(x)=2sinxsin
(1)求函数f(x)的单调递增区间;(2)锐角△ABC的角A,B,C所对的边分别是a,b,c,角A的平分线交BC于D,直线x=A是函数f(x)图象的一条对称轴,AD=BD=2,求边a
解(1) f(x)=2sinxsin,∴f(x)=2sinxsinx·+2sinxcosx·=+sin2x=sin2x-cos2x+=sin+
令-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z
即函数f(x)的单调递增区间为,k∈Z
(2) x=A是函数f(x)