如圖,圓柱內(nèi)有一個三棱柱,三棱柱的底面為圓柱底面的內(nèi)接三角形,且AB是圓O直徑。

(Ⅰ)證明:平面平面;
(Ⅱ)設(shè)AB=,在圓柱內(nèi)隨機選取一點,記該點取自于三棱柱內(nèi)的概率為。
(i)當(dāng)點C在圓周上運動時,求的最大值;
(ii)記平面與平面所成的角為,當(dāng)取最大值時,求的值。

(Ⅰ)因為平面ABC,平面ABC,所以
因為AB是圓O直徑,所以,又,所以平面,
平面,所以平面平面。
(Ⅱ)(i)設(shè)圓柱的底面半徑為,則AB=,故三棱柱的體積為
=,又因為,
所以=,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,
從而,而圓柱的體積,
=當(dāng)且僅當(dāng),即時等號成立,
所以的最大值是。
(ii)由(i)可知,取最大值時,,于是以O(shè)為坐標(biāo)原點,建立空間直角坐標(biāo)系(如圖),則C(r,0,0),B(0,r,0),(0,r,2r),
因為平面,所以是平面的一個法向量,
設(shè)平面的法向量,由,故
得平面的一個法向量為,因為,
所以。
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(本小題共12分)直四棱柱中,底面是邊長為的正方形,側(cè)棱長為4。
(1)求證:平面平面;
(2)求點到平面的距離d;
(3)求三棱錐的體積V。
 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

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(Ⅰ)求異面直線A1M和C1D1所成的角的正切值;
(Ⅱ)證明:平面ABM⊥平面A1B1M1
 

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