中难提分突破特训(一)1.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足=
(1)求角A的大小;(2)若D为BC边上一点,且CD=2DB,b=3,AD=,求a
解(1)由已知,得(2c-b)cosA=acosB,由正弦定理,得(2sinC-sinB)cosA=sinAcosB,整理,得2sinCcosA-sinBcosA=sinAcosB,即2sinCcosA=sin(A+B)=sinC
又sinC≠0,所以cosA=,因为A∈(0,π),所以A=
(2)如图,过点D作DE∥AC交AB于点E,又CD=2DB,∠BAC=,所以ED=AC=1,∠DEA=
由余弦定理可知,AD2=AE2+ED2-2AE·EDcos,解得AE=4,则AB=6
又AC=3,∠BAC=,所以在△ABC中,由余弦定理,得a=BC=3
2.已知长方形ABCD中,AB=1,AD=
现将长方形沿对角线BD折起,使AC=a,得到一个四面体A-BCD,如图所示.(1)试问:在折叠的过程中,异面直线AB与CD,AD与BC能否垂直
若能垂直,求出相应的a值;若不垂直,请说明理由;(2)当四面体A-BCD的体积最大时,求二面角A-CD-B的余弦值.解(1)若AB⊥CD,由AB⊥AD,AD∩CD=D,得AB⊥平面ACD,所以AB⊥AC
所以AB2+a2=BC2,即12+a2=()2,所以a=1
若AD⊥BC,由AD⊥AB,AB∩BC=B,得AD⊥平面ABC,所以AD⊥AC,所以AD2+a2=CD2,即()2+a2=12,所以a2=-1,无解,故AD⊥BC不成立.(2)要使四面体A-BCD的体积最大,因为△BCD的面积为定值,所以只需三棱锥A-BCD的高最大即可,此时平面ABD⊥平面BCD,过点A作AO⊥BD于点O,则AO⊥平面BCD,以O为坐标原点建立空间直角坐标系Oxyz(如图),则易知A,C,D,显然,平面