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在四棱錐中，平面，底面為矩形，.

（Ⅰ）當時，求證：；

（Ⅱ）若邊上有且只有一個點，使得，求此時二面角的余弦值.

【解析】第一位女利用線面垂直的判定定理和性質定理得到。當a=1時，底面ABCD為正方形，

又因為,………………2分

又，得證。

第二問，建立空間直角坐標系，則B(1,0,1)D(0,a,0)C(1,a,0)P(0,0,1)……4分

設BQ=m，則Q(1，m,0)(0《m《a》

要使，只要

所以，即………6分

由此可知時，存在點Q使得

當且僅當m=a-m，即m=a/2時，BC邊上有且只有一個點Q，使得

由此知道a=2,  設平面POQ的法向量為

,所以    平面PAD的法向量

則的大小與二面角A-PD-Q的大小相等所以

因此二面角A-PD-Q的余弦值為

解：(Ⅰ)當時，底面ABCD為正方形，

又因為,又………………3分

(Ⅱ) 因為AB,AD,AP兩兩垂直，分別以它們所在直線為X軸、Y軸、Z軸建立坐標系，如圖所示，

則B(1,0,1)D(0,a,0)C(1,a,0)P(0,0,1)…………4分

設BQ=m，則Q(1，m,0)(0《m《a》要使，只要

所以，即………6分

由此可知時，存在點Q使得

當且僅當m=a-m，即m=a/2時，BC邊上有且只有一個點Q，使得由此知道a=2,

設平面POQ的法向量為

,所以    平面PAD的法向量

則的大小與二面角A-PD-Q的大小相等所以

因此二面角A-PD-Q的余弦值為

 

2003年10月15日9時,“神舟”五號載人飛船發射升空,于9時9分50秒準確進入預定軌道,開始巡天飛行.該軌道是以地球的中心F₂為一個焦點的橢圓.選取坐標系如圖所示,橢圓中心在原點.近地點A距地面200 km,遠地點B距地面350 km.已知地球半徑R=6 371 km.

(1)求飛船飛行的橢圓軌道的方程;

(2)飛船繞地球飛行了十四圈后,于16日5時59分返回艙與推進艙分離,結束巡天飛行,飛船共巡天飛行了約6×10⁵ km,問飛船巡天飛行的平均速度是多少?(結果精確到1 km/s)(注:km/s即千米/秒)

2003年10月15日9時,“神舟”五號載人飛船發射升空,于9時9分50秒準確進入預定軌道,開始巡天飛行.該軌道是以地球的中心F₂為一個焦點的橢圓.選取坐標系如圖所示,橢圓中心在原點.近地點A距地面200 km,遠地點B距地面350 km.已知地球半徑R=6 371 km.(如圖)

(1)求飛船飛行的橢圓軌道的方程;

(2)飛船繞地球飛行了十四圈后,于16日5時59分返回艙與推進艙分離,結束巡天飛行,飛船共巡天飛行了約6×10⁵ km,問飛船巡天飛行的平均速度是多少?(結果精確到1 km/s)(注:km/s即千米/秒)

2003年10月15日9時，“神舟”五號載人飛船發射升空，于9時9分50秒準確進入預定軌道，開始巡天飛行．該軌道是以地球的中心F₂為一個焦點的橢圓．選取坐標系如圖所示，橢圓中心在原點．近地點A距地面200km，遠地點B距地面350km．已知地球半徑R=6371km．
（I）求飛船飛行的橢圓軌道的方程；
（II）飛船繞地球飛行了十四圈后，于16日5時59分返
回艙與推進艙分離，結束巡天飛行，飛船共巡天飛行了約6×10⁵km，問飛船巡天飛行的平均速度是多少km/s？
（結果精確到1km/s）（注：km/s即千米/秒）

2003年10月15日9時，“神舟”五號載人飛船發射升空，于9時9分50秒準確進入預定軌道，開始巡天飛行.該軌道是以地球的中心F₂為一個焦點的橢圓.選取坐標系如圖所示，橢圓中心在原點.近地點A距地面200 km，遠地點B距地面350 km.已知地球半徑R=6 371 km.

（1）求飛船飛行的橢圓軌道的方程；

（2）飛船繞地球飛行了十四圈后，于16日5時59分返

回艙與推進艙分離，結束巡天飛行，飛船共巡天飛行了約

6×10⁵ km，問飛船巡天飛行的平均速度是多少千米/秒？

（結果精確到1 km/s）（注：km/s即千米/秒）