篇一:高一数学寒假作业参考答案
华中师大来凤附中?来凤一中2014级高一数学寒假作业1
班级: 姓名: 一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项
是最符合题目要求的,请将正确答案的序号填在题后的括号内.) 1. 函数y?
4?2x的定义域为()
A (2,??) B ???,2? C. ?0,2?D .?1,???
x
解:由4?2?0,得x?2 选 B.
2. 方程log2x?x?5?0在下列哪个区间必有实数解( )
A .(1,2) B. (2,3)C . (3,4) D .(4,5)
解:设f(x)?log2x?x?5,显然f(x)在(0,??)单调递增。f(3)?log23?2?0,
f(4)?log24?1?1?0 选 C
3.若角600的终边上有一点??4,a?,则a的值是( )
43B ?43 C ?4 D
解:600?360?240,终边在第三象限,a?0,选B
解法二:角600的终边在第三象限,a?0,又cos600?cos240??cos60??
000
000
1, 2
由cos600?
?41
??,a?0,解得a??4 r2
4.已知a?log32,那么log38?2log36用a表示为( )
2
A .a?2B. 5a?2 C. 3a?(a?a)D. 3a?a?1
2
解:log38?2log36?log323?2(log32?log33)?3log32?2(log32?log33),选A 5.已知函数f(x)=2x,则f(1—x)的图象为( )
A B C D 解:f(1?x)?2
1?x
1
?2?()x,选C
2
6.已知P1(2,3),P2(?1,4),且P1P?2PP2,点P在线段P1P2的延长线上,则P
点的坐标为( ) A.(
54
,?)
33
B.(?
45
,)C.(4,?5) 33
1
D.(?4,5)
解:画出示意图可知P1??22,设P(x,y),代入P1??22,选D
7.已知R上的偶函数f(x)满足f(x?4)??f(x),且在[0,4]上是减函数则( )
A.f(10)?f(13)?f(15)B.f(13)?f(10)?f(15) C.f(15)?f(10)?f(13)D.f(15)?f(13)?f(10)
【答案】B 【解析】
试题分析:由于f(x)为定义在R上的偶函数,则有:f(-x)=f(x),由于:f(x+4)=-f(x),则令x=X+4
则有:f[(X+4)+4]=-f(X+4),即:f(x+8)=-f(x+4),又:f(x+4)=-f(x),则:f(x+8)=-[-f(x)]=f(x)
则:周期T=8,则:f(10)=f(2+8)=f(2),f(13)=f(5+8)=f(5)=f(-5)=f(-5+8)=f(3),f(15)=f(7+8)=f(7)=f(-7)
=f(-7+8)=f(1),由于:f(x)在区间[0,4]上是减函数,则有:f(3)<f(2)<f(1),即:f(13)<f(10)<f(15),选B.
ax?1
在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是 ( ) x?211
A.(0,) B.( ,+∞) C.(-2,+∞) D.(-∞,-1)∪(1,+∞)
22
1?2aa(x?2)?1?2a1?2a
?a?解:f(x)?,由反比例函数知f(x)是由y?向左平移
xx?2x?2
两个单位,再上下平移得到。依题意,1?2a?0,选B 9.已知向量a?(cos?,sin?),向量
b??1),则|2a-b|的最大值、最小值分别是( )
8.函数f(x)=
A.42,0
B.4,42
C.16,0
D.4,0
解:2??(2cos??3,2sin??1),|2a?b|?(2cos??)2?(2sin??1)2
?8?43cos??4sin??8?8sin(??),选D
6
10. 使函数f(x)=sin(2x+?)+cos(2x??)是奇函数,且在[0,
值是( )A.
?
4
]上是减函数的?的一个
? B.2? C.4? D.5?
3333
解:f(x)?2sin(2x???令2k??
?
3
),依题意,f(0)?0,sin(??
?
3
)?0,
?
2
?2x???
?
3
?2k??
3???7??
??x?k??? ,k?Z,得k??
2122122
代入验证知,选B
二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)
2
3sinA?4cosB?6,4sinB?3cosA?1,则角C的大小为.11. 已知在?ABC中,
解:平方相加得25?24(sinAcosB?cosA?sinB)?37,得sin(A?B)?
1
2
sinC?sin[??(A?B)]?sin(A?B)?
事实上A
?51
,C?或者C??
662
12.与向量d?(12,5)平行的单位向量为. 解:||?13,向量?(12,5)平行的单位向量为?
1125
(12,5)??(,) 131313
22
解法二:设?(x,y),依题意x?y?1,12y?5x?0联立解得
1??
,且???,则cos??sin?? 842
32
解:(cos??sin?)?1?2sin?cos??,
4
13. 已知sin??cos??
?
4
???
?
2
,?sin??cos? ?cos??sin???
3 2
2cos100?sin200
14. 求值:=______ 0
cos20
2cos(300?200)?sin2002cos300cos200
??3 解:原式?00
cos20cos20?
15.关于函数f(x)=4sin(2x+), (x∈R)有下列命题:
3
①y=f(x)是以2π为最小正周期的周期函数;
?② y=f(x)可 改写为y=4cos(2x-);
6
?
③y=f(x)的图象关于点(-,0)对称;
6
5?
④ y=f(x)的图象关于直线x=?对称;其中正确的序号为
12
2???????;sin??cos(??),f(x)?4sin(2x?)?4cos[?(2x?)] 解:②③ T?22323
?k????
?,k?Z,当?4cos(?2x)?4cos(2x?);令2x??k?,k?Z,得x?
32666
???k?5?
k?0,x??;,k?Z,令2x???k?,k?Z,得x???当k??1,x??
63221212
三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
3
tan?是方程x?5x?6?0的两根. 16 .(本小题满分12分)已知?、???0,??,且tan?、
2
①求???的值;②求cos?????的值.
【答案】(1
2
【解析】:(1)由题意可得
?、???0,??
tan??tan
??5?0,tan?tan??6?0
(2) 由(1由(2)tan?tan??6得sin?sin
??6cos?cos?...(4)
考点:方程的根与系数的关系及两角和差的正切正余弦 点评:利用三角公式的计算,要求熟记公式
4
17.(本小题满分12分)已知A={x|a?x?a?3},B={x|x?1,或x??6}. (Ⅰ)若A?B??,求a的取值范围; (Ⅱ)若A?B?B,求a的取值范围.
【分析】借助数轴
【解析】(1)要使A∩B=Φ,则需满足下列不等式组?
解此不等式组得?6?a??2,
即a的取值范围是??6,?2? ?????6分 (2
)要使A∪B=B,即A是B的子集,则需满足a?3??6或a?1, 解得a?1或a??3,即a?????12分 【考点】一般来说,此类问题要考虑集合A是否为空集,但此题A显然不为空集。
18.(本小题满分12分)若0≤x≤2,求函数y=4
【解析】y?(2)
x
2x?12
x?12
?a?3?1
,
?a??6
?3?2x?5的最大值和最小值
1
?3?2x?5??22x?3?2x?5,
2
令t?2,t?[1,4],y?当t?3,ymin
12
t?3t?5,对称轴t?3 2
15?;t?1,ymax? 22
2
2
19.(本小题满分12分)已知函数y?sinx?sin2x?3cosx,求 (1)函数的最小值及此时的x的集合;
(2)函数的单调减区间;
(3)此函数的图象可以由函数y?
2x的图象经过怎样变换而得到。
【答案】(1 5
篇二:高一数学寒假作业及答案
寒假作业三答案
1.sin315°-cos495°-tan(-675°)的值是( B ) A. 1
B. -1
C.
1
D. 10.2
2.设a?log13,b?() ,c?23,则a,b,c的大小顺序为( B )
32
A. c?b?a B. a?b?c C. b?a?c D. c?a?b 3.已知a=(4,3),向量b是垂直于a的单位向量,则b等于( D )
34?43343434433434
,或, B.??或?-? C.?,-或?-? D.?,-或?? A.?5??55?55??55?55??55?55?55??54.由表格中的数据,可以判定函数f(x)?ex?x?2的一个零点所在的区间为
?k,k?1?(k?N),则k的值为( C)
A.?1 B.0 C.1 D.2
5.已知|a|=2|b|≠0,且关于x的方程x2+|a|x+a·b=0有实根,则a与b的夹角的取值范围是(B) πππ2ππ
0 B.?,π? C.? D.?π? A.??6?3??33?6?
???????????6.
已知a?b?c?0,且a与c的夹角为60,|b|?a|,则cos?a,b?等于( D)
A.
11B. C.—
D.?
2222
1x
)图象关于直线y=x对称,则f(2x-x2)的单调减区间为(C) 2
C.(0,1)
D.[1,2)
7.函数f(x)的图象与函数g(x)=(A.(??,1)
B.[1,??)
8.在?ABC中,D是BC边上的一点
, ???2?4,若记
?,?,则用,表示所得的结果为 ( C )
A.
11111111?B.?C.??D.? 22333323
2
9.已知命题:①若x的方程x?ax?2?0一个根比1大,一个根比1小,则a?1;
②对于任意的a?[?1,1],函数f(x)?x2?(a?2)x?2a?2的图像位于x轴的上方,则x的取值范围是{xx??4或x?1};③若x?轴,则a?1.其中命题正确的个数是( B ) A.0 B.1 C.2 D.3
10.设f(x)是定义在R上的偶函数,对任意的x?R,都有f(x?2)?f(x?2),且当
?
4
是函数f(x)?asinx?cosx图像的一条对称
1
x?[?2,0]时,f(x)?()x?1,则在区间(?2,10]内关于x的方程f(x)?log2(x?2)?0的
2
零点的个数是( C )
A.2 B.3 C.4D.5 11.函数f?x?
?
的定义域为_____________.(?
1,0) 2
α4
12.若sin=1+sinα-1-sinα,0≤α≤π,则tanα的值是________. 0或-
2313.??2,a 与b的夹角为
?
,则a?b在a上的投影为 .3 3
14.已知a=(1,3),b=(1,1),c=a+λb,a和c的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是5
-0?∪(0,+∞) ________.??2?
15.如图,四边形ABCD是正方形,延长CD至E,使得DE=CD.若动点P从点A出发,沿正方形
????????????
的边按逆时针方向运动一周回到A点,其中AP??AB??AE:①满足????2的点P必
为BC的中点;②满足????1的点P有且只有两个;③???的最大值为3 ;④???的最小值不存在.以上命题正.确.的是________________.②③
2
16.设全集为U?R,集合A?{x?x?3x?18?0},B?{xlog2(x?2)?3}.
(1)求如图阴影部分表示的集合;
(2)已知C??x|x?2a且x?a?1?,若C?B,求实数a的取值范围.
解:由已知得A?{x?3?x?6},B?{x?2?x?6} 或x?6} CUB?{xx??2
(1)图中阴影部分表示的集合为A?CUB?{x?3?x??2或x?6} (2)当C??,即2a
?a
?1,即a?1满足题意
当C??时,使C?B则
?2a?a?1?
1?a?1 ?2a??2,得?`
?a?1?6?
综上,实数a的取值范围是[?1,??)
17.已知平面xOy内有向量=(1,7), =(5,1), =(2,1),点T为直线OP上 的一个动点.
(1)当?取最小值时,求的坐标; (2)当点T满足(1)的条件时,求cos∠ATB的值. 解:设??(??R),则?(2?,?)
???(1?2?,7??),???(5?2?,1??)
(1) ??(1?2?)(5?2?)?(7??)(1??)?5?2?20??12=5(??2)2?8 当??2时,?取最小值-8,此时?(4,2); (2)由(1)得TA?(?3,5),TB
?(1,?1)
cos?ATB?
??
4 17
18.已知函数f(x)?asin?x?bcos?x(??0)的部分图象如图所示. (1)求a、b、?的值; (2)求函数g(x)?f(x?
?
12
)?f(x?
?
12
)在[0,?]上的单调区间
.
(1)由题设图象知,周期T?2(
11?5?2?
?)??,????2 1212T
5
f(x)?asin2x?bcos2x,由f(O)?1,f(?
)?0,得a?b?1
12
所以a?b?1,??2
(2)由(1)得f(x)?2sin(2x?
?
) ?g(x)?2sin(2x?) 63
?
x?[0,?],
当?当
2x?
?
3
?[?
?5?
3,3
]
5?
时,g(x)递增; 12
?
3
?2x?
?
3?
?
?
2
,即0?x?
?
2
?2x?
?
33?5?11?
?x?,即时,g(x)递减;
21212
当
3??5?11?
?2x???x??时,g(x)递增; ,即23312
5?11?5?11?
],[,?],减区间为[,]。 12121212
所以g(x)的增区间为[0,
19.已知函数f(x)?2cos(高点和最低点.
?
6
x?
?
3
)(0?x?5),点A、B分别是函数y?f(x)图像上的最
(1)求点A、B的坐标以及OA?OB的值;
(2)设点A、B分别在角?、?(??[0,2?])的终边上,求sin(解:(1)因为0?x?5,当当
?
2
?2?)的值.
?
6
x?
?
?7?
?[,] 336
?
6
x?x?
?
3
?
?
3
,即x?0时,f(x)max?1,所以A(0,1)
?
6
?
3
??,即x?4时,f(x)min??2,所以B(4,?2)
所以OA?OB??2
(2)因为点A在y轴的正半轴上,且在角?的终边上,又??[0,2?],则??又点B在角?的终边上,则sin??
?
2
?225
??
25
, ,cos??
55
43
sin2??2sin?cos???,cos2??1?2sin2??
55
所以sin(
?
2
?2?)=sin(
?
2
?
4
?2?)?sin
?
4
cos2??cos
?
4
sin2?=
72
10
20.设向量???sin
?
x,cos
?????
x?,??sinx,3sin
222??
?
x?,x?R,函数f(x)?a?(a?2b). ?
(1)求f?x?在?0,1?上的最大值和最小值;
(2)将函数y?f?x?的图象向左平移
1
个单位后,再将得到的图象上的横坐标伸长到原来的6
2倍,纵坐标不变,得到函数y?g?x?的图象,计算g?1??g?2??g?3??????g?2015?. 解:f(x)??2??1?2(sin(1)x?[0,1],?x?
2
2
?
2
x?sin
?
2
xcos
?
2
x)=2sin(?x?
?
6
)?2
?
6
?[?
?5?
6,6
],?
1?
?sin(?x?)?1 26
所以1?f(x)?4,即f(x)max?4,f(x)min?1 (2)由题意得g(x)?2sin
?
2
x?2,其周期为4,
[f(1)?f(2)?f(3)?f(4)]?f(1)?f(2)?f(3)=4030. 原式=503
21.如果定义在D上的函数f(x)满足:对任意x?D,存在常数M?0,都有f(x)?M成立,则称f(x)是D上的有界函数,其中M称为函数f(x)的一个上界.已知函数
111?ax
f(x)?1?a()x?()x,g(x)?log1.
24x?12
(1)若函数g(x)为奇函数,求实数a的值;
?5?
(2)在(1)的条件下,求函数g(x)在区间?,3?上的所有上界构成的集合;
?3?
(3)若函数f(x)在?0,???上是以3为上界的有界函数,求实数a的取值范围
.
(3)由题意知,f(x)?3在[0,??)上恒成立.
?1??1??1?
?3?f(x)?3,?4????a???2???.
?4??2??4?
xxx
篇三:高一数学寒假作业答案
高一数学寒假作业答案
作业一答案
1、自然语言、列举法、描述法. 2、用适当的符号填空.
(1)?,?2)?,? (3)3、(1),(3),(5) 4、{x|1<x<2},{x|-1<x<3},5、 6、
?,?(4)?,
?xx??1或x?2?,?xx?1或x?3?.
A?B,CA?B(A?B),CA?BB,
A,?,A,A,?,A. 7、?2,3,6?.
9、(4)中的两个函数是同一函数,因为,它们的定义域、对应法则相同;(1)(2)中,两个函数的定义
域不同,(3)中,两个函数的对应法则不同. 10、(4). 11、-2.
12
、13、1??. 14、1.
15、1,-3. 16、b??2.
17、原点,原点,y 轴. 18、增,最小值,-7 . 19、 解:
?
B??xx?
?5?
?2?
a?
5. 2
ax?1?0的
X的值,
因为,A?B所以,
20、 解:因为 当
A??3,5?, 集合
B表示满足等式
a?0时,ax?1?0变为?1?0,它不成立,所以a?0
1
当a?0时,ax?1?0是一元一次方程,它的根为x?,
a
1111?3或?5, 于是,a?或a?.因为,B?A,所以aa35
21、(1)解:由
所以,此函数定义域为
?x?3?0
?得 ??3x?4?0
?
?xx??4??
3?
4(??,].
3
(2) 解:由
?9?x?0
?x4?x?9? ? 得
?x?4?0
所以,此函数定义域为
22、
有,是(1).
(4,9].
23、
证明:(1)设
x1,x2?(0,1)且x1?x2
f(x1)?f(x2)?x1?
11xx?1
?(x2?)?(x1?x2)12
x1x2x1x2
由假设知,
所以,
(2)
由假设知,
所
以设
x1?x2?0,x1x2?0,x1x2?1?0,有f(x1)?f(x2)
1
在(0,1)上是减函数.x
f(x)?x?
x1,x2?[1,??)且x1?x2
f(x1)?f(x2)?x1?
11xx?1
?(x2?)?(x1?x2)12
x1x2x1x2
x1?x2?0,x1x2?0,x1x2?1?0,有f(x1)?f(x2)
,
f(x)?x?
1
x
在
[1,??)
上是增函数.
24、 (1)(2)(4)是偶函数;(5)是奇函数;(3)(6)是非奇非偶函数.
作业二答案
一、填空题
1、解析: 因为x>1,x
a-1
<1,所以a-1<0,解得a<1.
α
2、解析:因为函数f(x)=k·
x是幂函数,所以k=1,又函数13解得α=则k+α=22?
?12?12???,f(x)的图象过点?,所以????22?2?2???
,
?x+3>0
?,∴要使函数f(x)有意义,需使,即-3<x<0. xx
1-2?1-2>0x
4、当x≤0时,0<2≤1,由图象可知方程f(x)-a=0有两个实根,即y=f(x)与y=a的图象有两个交点,所以由图象可知0<a≤1.即实数a的取值范围为(0,1].
5、解析: ∵-2<1,∴f(-2)=1+log2(2+2)=1+log24=1+2=3.
12log12-1
∵log212>1,∴f(log212)=22==6.∴f(-2)+f(log212)=3+6=9.
23
6、解析:当x<0时,-x>0,f(-x)=(-x)+ln(1-x),∵f(x)是R上的奇函数,
33
∴当x>0时,f(x)=-f(-x)=-[(-x)+ln(1-x)],∴f(x)=x-ln(1-x). 7、解析:a与b比较,幂函数性质,则a>b,且a>1,b与c比较,则c>b,则a>c>b 8、a>39、(-1,1)10、a=2 3、解析:∵f(x)=
ln(x+3)
11、
???,0?12、?4,??? 13、??8,???14、
1
4
15、
12
三、解答题
13
????7?2?3???2?2??4??24?24?1
16、(1)、解:原式=? ???4????
?22?33?2?7?2?1?100
1312
6
1214
34
(2)、解:原式=
1
?5lg2?2lg7??4?3lg2?1?2lg7?lg5??1?lg2?lg5? 23222
2
2
(3)、解:原式=(lg 2)+(1+lg 5)lg 2+lg 5=(lg 2+lg 5+1)lg 2+2lg 5
=(1+1)lg 2+2lg 5=2(lg 2+lg 5)=2.
2
17、(1)证明略。(2)由(1)知,当x=3时,函数f(x)取得最小值为f(3)=当x=5时,函数f(x)取得
54
最大值为f(5)=7
18、解:(1)由?
?3+x>0
,得-3<x<3,所以函数f(x)的定义域为(-3,3).
3-x>0?
(2)函数f(x)是偶函数,理由如下:由(1)知,函数f(x)的定义域关于原点对称, 且f(-x)=lg(3-x)+lg(3+x)=f(x),所以函数f(x)为偶函数.
2
19、解:(1)欲使函数f(x)的定义域为R,只须ax+2x+1>0对x∈R恒成立,所以有a>1,即得a 的取值范围是(1,+∞);
(2)欲使函数 f (x)的值域为R,即要ax+2x+1 能够取到(0,+∞) 的所有值. ①当a=0时,a x+2x+1=2x+1,当x∈(-
2
2
?a>0
,解得?
4-4a< 0?
1
,+∞)时满足要求; 2
②当a≠0时,应有?
2
?a>0
? 0<a≤1.当x∈(-∞,x1)∪(x2,+∞)时满足要求(其中x1,x2是
Δ=4-4a≥ 0?
方程ax+2x+1=0的二根). 综上,a的取值范围是[0,1]. 20、解:(1)当每辆车的月租金定为3 600元时,未租出的车辆数为100-12=88辆车.
(2)设每辆车的月租金定为x元,则租赁公司的月收益为 f(x)=?100-
3 600-3 000
=12,所以这时租出了
50
??
1x-3 000?x-3 0002
×50=-(x-4 050)+307 050. ?(x-150)-
50?5050
所以,当x=4 050 时,f(x)最大,其最大值为f(4 050)=307 050. 当每辆车的月租金定为4 050元时,月收益最大,其值为307 050元.
px+2
21、解:(1)∵f(x)=是奇函数,∴定义域关于原点对称,∴q=0,
3x+q
2
px+254p+25
∴f(x)=,又f(2)=∴解得p=2.
3x363
2
2x+2
(2)由(1)知f(x)=f(x)在(-∞,-1)上是单调递增函数.
3x
22
2x1+22x2+22(x2-x1)(1-x1x2)
证明:任取x1<x2<-1,则f(x1)-f(x2)==
3x13x23x1x2
∵x1<x2<-1,∴x2-x1>0,1-x1x2<0,x1x2>0, ∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
∴函数f(x)在(-∞,-1)上是单调递增函数.
2
作业三答案
一、填空题:
1、异面直线或相交直线 2、三棱柱 3、16或644、①和④ 5、36?
二、解答题:
6、解:由几何体的三视图可知此几何体是圆柱体与球体的组合体,其表面积S=4πR+2πr+2πr·h,代入数据得S=4π+2π+2π×3=12π.
7、解:设球半径为R,截面圆的半径为r,球心到截面的距离为d,如图.
2
2
∵S=πr=49π cm,∴r=7(cm). ∴d=
2
2
R2?r2?252?72
=24(cm).
∴球心到这个截面的距离为24 cm.
8、解:(1)如果按方案一,仓库的底面直径变成16 m,则仓库的体积V1=(m).
如果按方案二:仓库的高变成8 m,则仓库的体积V2=
3
11S·h=×π33
×(
×(
16
)2
2
×4=
256?3
11S·h=×π3312
)2
2
×8=
288?3
(m).
3
(2)如果按方案一,仓库的底面直径变成16 m,半径为8 m,棱锥的母线长为l=则仓库的表面积S1=π×8×4
82?42
=4
,
=32π
(m).
2
如果按方案二,仓库的高变成8 m, 棱锥的母线长为l=
82?62=10,
2
则仓库的表面积S2=π×6×10=60π(m).
(3)根据(1)(2),可得V2>V1,S2<S1,所以方案二比方案一更经济些. 9、证明:(1)∵三棱柱
∴∵
ABC?EFG是直三棱柱
AE//CG
CG?平面BFGCAE?平面BFGC AE//平面BFGC
∴
(2)在直三棱柱
ABC?EFG中, AC?CG
?AC2?BC2?9?16?25?AB2 ?AC?BC. 又?GC?BC?C, ?AC?面GBC. ?GB?面GBC, ?AC?BG.
(3)
S?CDB?
?VC?DBF
∵∵
13?4S?ABC??3 24
13?4
?VF?CDB?S?CDB?FB??4.
33
10、证明: (1)连接AC,设AC与BD交点为O,连接OE,
底面ABCD是正方形, ∴AO?CO
∴OE是△PCA的中位线. ∴PA∥OE,
PA?平面BDE, OE?平面BDE
∴PA//平面BDE.
(2)∵PD?底面ABCD,CB∴PD⊥CB,
D
B
?平面ABCD
又∵BC⊥DC, DC∩PC=C ∴BC⊥平面PDC, ∵DE?平面PDC ∴BC⊥DE.
∵在△PDC中,PD=DC,E是PC的中点, ∴DE⊥PC, ∵BC∩PC=C ∴DE⊥平面PCB, ∵DE?平面DEB,
∴平面BDE⊥平面PBC.
11、证明(1)在Rt△ABC中,AB=1,∠BAC=60°, ∴
BC=
,AC=2.取PC中点F,连AF,EF,
∵PA=AC=2,∴PC⊥AF.
∵PA⊥平面ABCD,CD?平面ABCD, ∴PA⊥CD,又∠ACD=90°,即CD⊥AC, ∴CD⊥平面PAC,∴CD⊥PC,
∴EF⊥PC,∴PC⊥平面AEF,∴PC⊥AE. (2)证明:取AD中点M,连EM,CM.则 EM∥PA.∵EM?平面PAB,PA?平面PAB, ∴EM∥平面PAB.
在Rt△ACD中,∠CAD=60°,AC=AM=2,
∴∠ACM=60°.而∠BAC=60°,∴MC∥AB.∵MC?平面PAB,AB?平面PAB,∴MC∥平面PAB. ∵EM∩MC=M,∴平面EMC∥平面PAB.∵EC?平面EMC,∴EC∥平面PAB.
(3)由(1)知AC=2,
EF=CD,且EF⊥平面PAC.在Rt△ACD中,AC=2,∠CAD=60°, ∴
CD=2则
V=
,得
EF=
.
.