【題目】已知正方體 ABCD-A1B1C1D1 的棱長為 1 ， E 、F 分別是棱 AB 、BC上的動點(diǎn) ，且AE = BF .求直線 A1E 與C1F 所成角的最小值（用反三角函數(shù)表示）.

【答案】

【解析】

解法 1 ：如圖， 延長 DC 到點(diǎn) G， 使得 CG = AE ， 聯(lián) 結(jié)C1G 、FG.

由題意知，A1E ∥ C1G， A1E 到C1F 所 成 的 角 等 于∠FC1G .

令 AE = CG = x（0≤x≤1）， 則有CF =1 - x ， C1G =，

.

在△C1FG 中， 由余弦定理得

.

∠FC1G 取得最小值就是取得最大值， 亦即取得最小值.

利用等式，

得.

所以，當(dāng)時，取得最小值.

因此，，即.

故 A1E 與 C1F 所成的最小角為，此時， E 、F 分別為棱AB 、BC 的中點(diǎn).

解法 2：前面同上， 得到.

則

.

令，得.

所以， 當(dāng)時，取最小值.

以下與解法 1 同.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】設(shè)函數(shù).

（1）求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間；

（2）當(dāng)時，討論函數(shù)與的圖象的交點(diǎn)個數(shù).

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】“互聯(lián)網(wǎng)”是“智慧城市”的重要內(nèi)士，市在智慧城市的建設(shè)中，為方便市民使用互聯(lián)網(wǎng)，在主城區(qū)覆蓋了免費(fèi)．為了解免費(fèi)在市的使用情況，調(diào)査機(jī)構(gòu)借助網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了問卷調(diào)查，并從參與調(diào)査的網(wǎng)友中抽取了人進(jìn)行抽樣分析，得到如下列聯(lián)表(單位：人)：

經(jīng)常使用免費(fèi)WiFi

偶爾或不用免費(fèi)WiFi

合計(jì)

45歲及以下

70

30

100

45歲以上

60

40

100

合計(jì)

130

70

200

（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，判斷是否有的把握認(rèn)為市使用免費(fèi)的情況與年齡有關(guān)；

（2）將頻率視為概率，現(xiàn)從該市歲以上的市民中用隨機(jī)抽樣的方法每次抽取人，共抽取次．記被抽取的人中“偶爾或不用免費(fèi)”的人數(shù)為，若每次抽取的結(jié)果是相互獨(dú)立的，求的分布列，數(shù)學(xué)期望和方差．

附：，其中．

0.15

0.10

0.05

0.025

2.072

2.706

3.841

5.024

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知函數(shù)（），其中為自然對數(shù)的底數(shù)．

（1）討論函數(shù)的單調(diào)性；

（2）已知， 為整數(shù)，若對任意，都有恒成立，求的最大值．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】某高校大一新生中的6名同學(xué)打算參加學(xué)校組織的“演講團(tuán)”、“吉他協(xié)會”等五個社團(tuán)，若每名同學(xué)必須參加且只能參加1個社團(tuán)且每個社團(tuán)至多兩人參加，則這6個人中沒有人參加“演講團(tuán)”的不同參加方法數(shù)為（ ）

A. 3600 B. 1080 C. 1440 D. 2520

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】設(shè)等差數(shù)列滿足，，

（1）求數(shù)列的通項(xiàng)公式；

（2）求的最大項(xiàng)的值；

（3）數(shù)列滿足，問是否存在正整數(shù)k，使得成等差數(shù)列？若存在，求出k和m的值；若不存在，請說明理由.

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】在直角坐標(biāo)系xOy中，直線經(jīng)過點(diǎn)，傾斜角，以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn)，x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系，曲線．

（Ⅰ）求曲線C的直角坐標(biāo)方程并寫出直線l的參數(shù)方程；

（Ⅱ）直線l與曲線C的交點(diǎn)為A，B，求點(diǎn)P到A、B兩點(diǎn)的距離之積．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】在軸同側(cè)的兩個圓：動圓和圓外切（），且動圓與軸相切.求

（1）動圓的圓心軌跡方程；

（2）若直線與曲線有且僅有一個公共點(diǎn)，求和的值.

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

【題目】如圖，已知在四棱錐中，底面是邊長為4的正方形，是正三角形，平面平面，分別是的中點(diǎn).

（1）求證：平面平面；

（2）若是線段上一點(diǎn)，求三棱錐的體積.

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