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如圖，在直四棱柱中，為中點，點在上。(1)試確定點的位置，使；(2)當時，求二面角的正切值。

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（本小題滿分12分）

在正三棱柱中，，且是的中點，點在上.
（Ⅰ）試確定點的位置，使；
（Ⅱ）當時，求二面角的大小.

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一、選擇題(5分×12=60分)   

    B  B  D  D  C  B  B  D  D  C  A  A

二、填空題(4分x 4=16分)

  13．0.1  14．63  15．  16．①③

三、解答題(12分×5+14分=74分)

17．解：(1)2分

        ……………………4分

         ∴的最小正周期為 …………………6分(2)∵成等比數列   ∴

∴≥       ………………………8分

∵   ∴≤即 ≤

∵   ∴≤         ………………………………………………10分

18．解：(1)設公差由成等比數列得 …………………1分

∴即 ∴舍去或     …………………………3分

∴           ………………………………………………4分

又              ………………………………………………5分

∴

       ………………………………………7分

(2)                ………………………………………………8分

當時，  ………………………………………10分

當時，   …………………………7分

19．解：(1)記“任取2張卡片，將卡片上的函數相加得到偶函數”為事件A，

                ……………………………………………………4分

(2)可能值為        ……………………………………………………………5分

      …………………………10分

∴     …………………………12分

20．解：(1)連結    為正△ …1分

                                       面3分

面面          

即點的位置在線段的四等分點且靠近處  ………………………………………6分(2)過作于，連

由(1)知面(三垂線定理)

∴為二面角的平面角……9分

在中，

在中，

∴二面角的大小為     ………………………………………12分

(說明：若用空間向量解，請參照給分)

21．解：(1)設，由取得

則……………………2分

∴…………………………12分

又∵為定值， 則        ………………5分

∵為定值，∴為定值。

(2)∵，∴拋物線方程為：設點則

由(1)知 則         ………………………………8分

又∵過點  ∴  ∴  ∴………………………………9分

代入橢圓方程得：

∴≥  ………………11分

當且僅當                 即           上式取等號

∴此時橢圓的方程為：             ………………………………………12分

22．解：(1)∵  ∴…1分

    設 則  ……2分

∴在上為減函數  又   

時，，∴ ∴在上是減函數………4分(2)①∵ ∴或時

 ∴…………………………………6分

又≤≤對一切恒成立 ∴≤≤        ……………8分

②顯然當或時，不等式成立                 …………………………9分

當，原不等式等價于≥ ………10分

下面證明一個更強的不等式：≥…①

即≥……②亦即≥ …………………………11分

由(1) 知在上是減函數   又  ∴……12分

∴不等式②成立，從而①成立  又

∴＞

綜合上面∴≤≤且≤≤時，原不等式成立     ……………………………14分