哈六中2023届高三阶段性测试(期中)数学考试试卷

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哈六中2023届高三阶段性测试(期中)数学试卷答案

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15．已知正四棱锥V-ABCD底面中心为O，E，F分别为VA，VC的中点，底面边长为2，高为4，建立适当的空间直角坐标系，求异面直线BE与DF所成角的正切值．

分析由题意和数量积的运算可得sin（$\frac{x}{2}$+$\frac{π}{6}$）=$\frac{1}{2}$，再由诱导公式和二倍角公式整体可得cos（$\frac{2π}{3}$-x）=1-2cos²（$\frac{x}{2}$+$\frac{π}{6}$），代值计算可得．

解答解：∵$\overrightarrow{m}$=（$\sqrt{3}$sin$\frac{x}{4}$，1），$\overrightarrow{n}$=（cos$\frac{x}{4}$，cos²$\frac{x}{4}$），
∴$\overrightarrow{m}$•$\overrightarrow{n}$=$\sqrt{3}$sin$\frac{x}{4}$cos$\frac{x}{4}$+cos²$\frac{x}{4}$=$\frac{\sqrt{3}}{2}$sin$\frac{x}{2}$+$\frac{1}{2}$cos$\frac{x}{2}$+$\frac{1}{2}$=1，
∴sin（$\frac{x}{2}$+$\frac{π}{6}$）=$\frac{1}{2}$，
∴cos（$\frac{2π}{3}$-x）=cos[π-（x+$\frac{π}{3}$）]=-cos（x+$\frac{π}{3}$）
=1-2cos²（$\frac{x}{2}$+$\frac{π}{6}$）=1-2×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{2}$．

点评本题考查两角和与差的三角函数公式，涉及向量的运算和整体思想，属基础题．