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2017-2018学年贵州省遵义市航天高级中学高二(上)期中数学试卷(理科)
一、选择题(每小题5分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.(5分)已知直线l经过点A(﹣2,0)与点B(﹣5,3),则该直线的倾斜角为( )
A.150° B.135° C.60° D.45°
2.(5分)若直线x+(1+m)y﹣2=0和直线mx+2y+4=0平行,则m的值为( )
A.1 B.﹣2 C.1或﹣2 D.
3.(5分)关于直线m,n与平面α,β,有以下四个命题:
①若m∥α,n∥β且α∥β,则m∥n;
②若m⊥α,n⊥β且α⊥β,则m⊥n;
③若m⊥α,n∥β且α∥β,则m⊥n;
④若m∥α,n⊥β且α⊥β,则m∥n;
其中真命题的序号是( )
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
4.(5分)已知直线l过点P(,1),圆C:x2+y2=4,则直线l与圆C的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相交和相切 D.相离
5.(5分)过点P(﹣2,2)且垂直于直线2x﹣y+1=0的直线方程为( )
A.2x+y+2=0 B.2x+y﹣5=0 C.x+2y﹣2=0 D.x﹣2y+7=0
6.(5分)若某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则该几何体的体积等于( )
A.10cm3 B.20cm3 C.30cm3 D.40cm3
7.(5分)已知底面边长为1,侧棱长为的正四棱柱的各顶点均在同一个球面上,则该球的表面积为( )
A. B. C.2π D.4π
8.(5分)光线从点A(﹣2,)射到x轴上的B点后,被x轴反射,这时反射光线恰好过点C(1,2),则光线BC所在直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
9.(5分)已知三棱锥A﹣BCD的各个棱长都相等,E,F分别是棱AB,CD的中点,则EF与BC所成的角是( )
A.90° B.60° C.45° D.30°
10.(5分)点M(3,﹣1)是圆x2+y2﹣4x+y﹣2=0内一点,过点M最长的弦所在的直线方程为( )
A.x+3y=0 B.2x+3y﹣3=0 C.x+2y﹣1=0 D.x+2y﹣1=0
11.(5分)正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,BB1与平面ACD1所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
12.(5分)连续掷两次骰子,以先后得到的点数m,n为点P(m,n)的坐标,那么点P在圆x2+y2=17内部的概率是( )
A. B. C. D.
二、填空题(每小题5分,共20分)
13.(5分)圆x2+y2+4x﹣4y﹣1=0与圆x2+y2+2x﹣13=0相交于P,Q两点,则直线PQ的方程为 .
14.(5分)已知sinα﹣cosα=,α∈(0,π),则sin(2)= .
15.(5分)已知x,y满足则目标函数z=2x+y的最大值为 .
16.(5分)已知圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25,直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0,则l被圆C截得的最短弦长为 .
三、解答题(本题6小题,第17小题10分,第18-22小题,每小题10分,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(10分)等比数列{an}中,a1=2,a4=16.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若a3,a5分别为等差数列{bn}的第4项和第16项,试求数列{bn}的前项和Sn.
18.(12分)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC=BC,点D是AB的中点.
(1)求证:BC1∥平面CA1D;
(2)求证:平面CA1D⊥平面AA1B1B.
19.(12分)已知直线m:2x﹣y﹣3=0与直线n:x+y﹣3=0的交点为P.
(1)若直线l过点P,且点A(1,3)和点B(3,2)到直线l的距离相等,求直线l的方程;
(2)若直线l1过点P且与x,y正半轴交于A、B两点,△ABO的面积为4,求直线l1的方程.
20.(12分)已知圆C经过A(1,3),B(﹣1,1)两点,且圆心在直线y=x上.
(1)求圆C的方程;
(2)设直线l经过点(2,﹣2),且l与圆C相交所得弦长为2,求直线l的方程.
21.(12分)某车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此做了四次试验,得到的数据如表:
零件的个数x(个)
2
3
4
5
加工的时间y(小时)
2.5
3
4
4.5
(1)求出y关于x的线性回归方程=x+;
(2)试预测加工10个零件需要多少小时?
(参考公式:==;=﹣;)
22.(12分)如图,矩形ABCD中,AD⊥
平面ABE,AE=EB=BC=2,F为CE上的一点,且BF⊥平面ACE,AC与BD交于点G.
(1)求证:AE⊥平面BCE;
(2)求证:AE∥平面BFD;
(3)求三棱锥C﹣BFG的体积.
2017-2018学年贵州省遵义市航天高级中学高二(上)期中数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题5分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.(5分)已知直线l经过点A(﹣2,0)与点B(﹣5,3),则该直线的倾斜角为( )
A.150° B.135° C.60° D.45°
【分析】利用斜率计算公式即可得出.
【解答】解:设该直线的倾斜角为θ,则tanθ==﹣1,
∴θ=135°.
故选:B.
【点评】本题考查了直线的斜率计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
2.(5分)若直线x+(1+m)y﹣2=0和直线mx+2y+4=0平行,则m的值为( )
A.1 B.﹣2 C.1或﹣2 D.
【分析】由两直线平行的充要条件,列出方程求解即可.
【解答】解:直线x+(1+m)y﹣2=0和直线mx+2y+4=0平行,可得,得:m=1,
故选:A.
【点评】本题主要考查两直线的位置关系.
3.(5分)关于直线m,n与平面α,β,有以下四个命题:
①若m∥α,n∥β且α∥β,则m∥n;
②若m⊥α,n⊥β且α⊥β,则m⊥n;
③若m⊥α,n∥β且α∥β,则m⊥n;
④若m∥α,n⊥β且α⊥β,则m∥n;
其中真命题的序号是( )
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
【分析】根据线面垂直的性质定理和线面平行的性质定理,对四个结论逐一进行分析,易得到答案.
【解答】解:若m∥α,n∥β且α∥β,则m,n可能平行也可能异面,也可以相交,故①错误;
若m⊥α,n⊥β且α⊥β,则m,n一定垂直,故②正确;
若m⊥α,n∥β且α∥β,则m,n一定垂直,故③正确;
若m∥α,n⊥β且α⊥β,则m,n可能相交、平行也可能异面,故④错误
故选D.
【点评】判断或证明线面平行的常用方法有:①利用线面平行的定义(无公共点);②利用线面平行的判定定理(a⊂α,b⊄α,a∥b⇒a∥α);③利用面面平行的性质定理(α∥β,a⊂α⇒a∥β);④利用面面平行的性质(α∥β,a⊄α,a⊄,a∥α⇒a∥β).线线垂直可由线面垂直的性质推得,直线和平面垂直,这条直线就垂直于平面内所有直线,这是寻找线线垂直的重要依据.垂直问题的证明,其一般规律是“由已知想性质,由求证想判定”,也就是说,根据已知条件去思考有关的性质定理;根据要求证的结论去思考有关的判定定理,往往需要将分析与综合的思路结合起来.
4.(5分)已知直线l过点P(,1),圆C:x2+y2=4,则直线l与圆C的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相交和相切 D.相离
【分析】根据直线l过点P(,1),而点P在圆C:x2+y2=4上,可得直线和圆的位置关系.
【解答】解:∵直线l过点P(,1),而点P在圆C:x2+y2=4上,
故直线l和圆相交或相切,
故选:C.
【点评】本题主要考查点与圆、直线和圆的位置关系,属于基础题.
5.(5分)过点P(﹣2,2)且垂直于直线2x﹣y+1=0的直线方程为( )
A.2x+y+2=0 B.2x+y﹣5=0 C.x+2y﹣2=0 D.x﹣2y+7=0
【分析】先求出要求直线的斜率,再用点斜式求出要求直线的方程.
【解答】解:由于直线2x﹣y+1=0的斜率为2,故要求直线的斜率为﹣,
利用点斜式求得过点P(﹣2,2)且垂直于直线2x﹣y+1=0的直线的方程为 y﹣2=﹣(x+2),
即 x+2y﹣2=0.
故选C.
【点评】本题主要考查两直线垂直的性质,用点斜式求直线的方程,属于基础题.
6.(5分)若某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则该几何体的体积等于( )
A.10cm3 B.20cm3 C.30cm3 D.40cm3
【分析】由三视图知几何体为直三削去一个三棱锥,画出其直观图,根据棱柱的高为5;底面为直角三角形,直角三角形的直角边长分别为3、4,计算三棱柱与三棱锥的体积,再求差可得答案.
【解答】解:由三视图知几何体为三棱柱削去一个三棱锥如图:
棱柱的高为5;底面为直角三角形,直角三角形的直角边长分别为3、4,
∴几何体的体积V=×3×4×5﹣××3×4×5=20(cm3).
故选B.
【点评】本题考查了由三视图求几何体的体积,解题的关键是判断几何体的形状及数据所对应的几何量.
7.(5分)已知底面边长为1,侧棱长为的正四棱柱的各顶点均在同一个球面上,则该球的表面积为( )
A. B. C.2π D.4π
【分析】画出图形,正四棱锥P﹣ABCD的外接球的球心在它的高PO1上,记为O,求出PO1,OO1,解出球的半径,求出球的表面积即可.
【解答】解:正四棱锥P﹣ABCD的外接球的球心在它的高PO1上,
记为O,PO=AO=R,PO1=1,OO1=R﹣1,或OO1=1﹣R(此时O在PO1的延长线上),
在Rt△AO1O中,R2=1+(R﹣1)2得R=1,∴球的表面积S=4πR2=4π.
故选:D.
【点评】本题考查了球的表面积,球的内接体问题,考查计算能力,是基础题.
8.(5分)光线从点A(﹣2,)射到x轴上的B点后,被x轴反射,这时反射光线恰好过点C(1,2),则光线BC所在直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【分析】求出点A关于x轴的对称点为A′(﹣2,﹣),A′在直线BC上,由此得出BC的斜率,从而求出倾斜角.
【解答】解:点A关于x轴的对称点为A′(﹣2,﹣),
A′在直线BC上,
∴直线BC的斜率是
kBC===;
∴直线BC的倾斜角是.
故选:B.
【点评】本题考查了轴对称问题,也考查了直线的倾斜角与斜率的应用问题,是基础题.
9.(5分)已知三棱锥A﹣BCD的各个棱长都相等,E,F分别是棱AB,CD的中点,则EF与BC所成的角是( )
A.90° B.60° C.45° D.30°
【分析】由题意画出图形,取AC中点G,连接EG,GF,则∠GEF为EF与BC所成的角,设三棱锥A﹣BCD的各个棱长都是2,然后求解直角三角形得答案.
【解答】解:如图,
三棱锥A﹣BCD的各个棱长都相等,设为2,
取AC中点G,连接EG,GF,则∠GEF为EF与BC所成的角,
且EG=GF=1,BF=,
正四面体A﹣BCD的高为,
过E作EH⊥BF于H,则EH=,
∴,
∴△EGF是以∠EGF为直角的等腰直角三角形,则∠GEF=45°.
故选:C.
【点评】本题考查异面直线所成的角,考查空间想象能力和思维能力,考查计算能力,是中档题.
10.(5分)点M(3,﹣1)是圆x2+y2﹣4x+y﹣2=0内一点,过点M最长的弦所在的直线方程为( )
A.x+3y=0 B.2x+3y﹣3=0 C.x+2y﹣1=0 D.x+2y﹣1=0
【分析】由M为已知圆内一点,可知过M最长的弦为过M点的直径,故过点M最长的弦所在的直线方程为点M和圆心确定的直线方程,所以把圆的方程化为标准,找出圆心坐标,设出所求直线的方程,把M和求出的圆心坐标代入即可确定出直线的方程.
【解答】解:把圆的方程x2+y2﹣4x+y﹣2=0化为标准方程得:
(x﹣2)2+(y+)2=6.25,
所以圆心坐标为(2,﹣),又M(3,0),
根据题意可知:过点M最长的弦为圆的直径,
则所求直线为过圆心和M的直线,设为y=kx+b,
∴
解得:k=﹣,b=1,
则过点M最长的弦所在的直线方程是y=﹣x+1,即x+2y﹣1=0.
故选:C
【点评】此题考查了直线与圆的位置关系,要求学生会将圆的方程化为标准方程,会利用待定系数法求一次函数的解析式,根据题意得出所求直线为过圆心和M的直线是本题的突破点.属于基础题,
11.(5分)正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,BB1与平面ACD1所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【分析】正方体上下底面中心的连线平行于BB1,上下底面中心的连线与平面ACD1所成角,即为BB1与平面ACD1所成角,
直角三角形中,利用边角关系求出此角的余弦值.
【解答】解:如图,设上下底面的中心分别为O1,O,设正方体的棱长等于1,
则O1O与平面ACD1所成角就是BB1与平面ACD1所成角,即∠O1OD1,
直角三角形OO1D1中,cos∠O1OD1===,
故选D.
【点评】本小题主要考查正方体的性质、直线与平面所成的角、点到平面的距离的求法,利用等体积转化求出D到平面
ACD1的距离是解决本题的关键所在,这也是转化思想的具体体现,属于中档题.
12.(5分)连续掷两次骰子,以先后得到的点数m,n为点P(m,n)的坐标,那么点P在圆x2+y2=17内部的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】连续掷两次骰子,以先后得到的点数结果有36种,构成的点的坐标有36个,把这些点列举出来,检验是否满足x2+y2<17,满足这个条件的点就在圆的内部,数出个数,根据古典概型个数得到结果.
【解答】解:这是一个古典概型
由分步计数原理知:连续掷两次骰子,构成的点的坐标有6×6=36个,
而满足x2+y2<17的有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2)
共有8个,
∴P==,
故选C.
【点评】将数形结合的思想渗透到具体问题中来,用列举法列举基本事件的个数,不仅能让学生直观的感受到对象的总数,而且还能使学生在列举的时候作到不重不漏.比如,列举点的坐标时,我们把横标从小变大挨个列举.
二、填空题(每小题5分,共20分)
13.(5分)圆x2+y2+4x﹣4y﹣1=0与圆x2+y2+2x﹣13=0相交于P,Q两点,则直线PQ的方程为 x﹣2y+6=0 .
【分析】直接利用圆系方程求解直线方程即可.
【解答】解:圆x2+y2+4x﹣4y﹣1=0与圆x2+y2+2x﹣13=0相交于P,Q两点,
由圆系方程可知:直线PQ的方程为:x2+y2+4x﹣4y﹣1﹣(x2+y2+2x﹣13)=0
即:x﹣2y+6=0.
故答案为:x﹣2y+6=0.
【点评】本题考查圆系方程的应用,直线方程的求法,考查计算能力.
14.(5分)已知sinα﹣cosα=,α∈(0,π),则sin(2)= .
【分析】由题意和同角三角函数基本关系可得sinα和cosα,进而由二倍角公式可得sin2α和cos2α,代入两角差的正弦公式计算可得答案.
【解答】解:∵sinα﹣cosα=,sin2α+cos2α=1,
又∵α∈(0,π),∴sinα≥0,
解方程组可得,
∴sin2α=2sinαcosα=,
cos2α=cos2α﹣sin2α=﹣,
∴sin(2)=sin2α﹣cos2α=.
故答案为:.
【点评】本题考查两角和与差的三角函数公式,涉及同角三角函数的基本关系和二倍角公式,属中档题.
15.(5分)已知x,y满足则目标函数z=2x+y的最大值为 7.5 .
【分析】画出约束条件表示的可行域,判断目标函数z=2x+y的位置,求出最大值.
【解答】解:作出约束条件则的可行域如图,
目标函数z=2x+y在的交点M(3.5,0.5)处取最大值为z=2×3.5+0.5=7.5.
故答案为:7.5
【点评】本题考查简单的线性规划的应用,正确画出可行域,判断目标函数经过的位置是解题的关键.
16.(5分)已知圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25,直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0,则l被圆C截得的最短弦长为 4 .
【分析】由于直线过定点M(3,1),点M在圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25的内部,故直线被圆截得的弦长最短时,CM垂直于直线l,即可得出结论.
【解答】解:直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0 即(x+y﹣4)+m(2x+y﹣7)=0,过定点M(3,1),
由于点M在圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25的内部,故直线被圆截得的弦长最短时,CM垂直于直线l,CM==
l被圆C截得的最短弦长为2=4,
故答案为:4.
【点评】本题主要考查直线和圆的位置关系,直线过定点问题,属于基础题.
三、解答题(本题6小题,第17小题10分,第18-22小题,每小题10分,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(10分)等比数列{an}中,a1=2,a4=16.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若a3,a5分别为等差数列{bn}的第4项和第16项,试求数列{bn}的前项和Sn.
【分析】(Ⅰ)设{an}的公比为q,由等比数列的通项公式,可得公比q,即可得到所求通项公式;
(Ⅱ)运用等差数列和等比数列的通项公式,解方程可得公差和首项,再由等差数列的求和公式,计算即可得到所求和.
【解答】解:(Ⅰ)设{an}的公比为q,
由a1=2,a4=16得:
16=2q3,解得q=2,
又a1=2,
所以an=a1qn﹣1=2•2n﹣1=2n;
(Ⅱ)由(I)得a3=8,a5=32,
则b4=8,b16=32,
设{bn}的公差为d,
则有 ,解得b1=d=2,
则数列{bn}的前n项和Sn=2n+n(n﹣1)•2=n2+n.
【点评】本题考查等差数列和等比数列的通项公式,以及等差数列的求和公式,考查方程思想和运算能力,属于基础题.
18.(12分)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC=BC,点D是AB的中点.
(1)求证:BC1∥平面CA1D;
(2)求证:平面CA1D⊥平面AA1B1B.
【分析】(1)连接AC1,交A1C于点O,连接DO,先利用三角形中位线定理证明BC1∥DO,从而利用线面平行的判定定理证明所证结论;
(2)先利用面面垂直的性质定理证明直线CD⊥平面AA1B1B,再由面面垂直的判定定理证明所证结论即可.
【解答】证明:如图,(1)连接AC1,交A1C于点O,连接DO
在△ABC1中,点D是AB的中点,点O是A1C的中点
∴BC1∥DO,BC1⊈平面CA1D,DO⊆平面CA1D
∴BC1∥平面CA1D…(6分)
(2)∵AC=BC,D是AB的中点,∴CD⊥AB
∵直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,平面AA1B1B⊥平面ABC,平面AA1B1B∩平面ABC=AB
∴CD⊥平面AA1B1B,又CD⊂平面CA1D
∴平面CA1D⊥平面AA1B1B…(12分)
【点评】
本题主要考查了直棱柱中的线面、面面关系,线面及面面平行、垂直的判定定理和性质定理的应用,推理论证的能力和表达能力,注意证明过程的严密性
19.(12分)已知直线m:2x﹣y﹣3=0与直线n:x+y﹣3=0的交点为P.
(1)若直线l过点P,且点A(1,3)和点B(3,2)到直线l的距离相等,求直线l的方程;
(2)若直线l1过点P且与x,y正半轴交于A、B两点,△ABO的面积为4,求直线l1的方程.
【分析】(1)由直线m,n联立可得交点,由直线l与A,B的距离相等可知,l∥AB或l过AB的中点.
(2)方法一:由题可知,直线l1的斜率k存在,且k<0.则直线l1的方程为y=k(x﹣2)+1=kx﹣2k+1.分别求出直线的截距,即可得出.
方法二:由题可知,直线l1的横、纵截距a、b存在,且a>0、b>0,则,又l1过点(2,1),△ABO的面积为4,可得,解出即可得出.
【解答】解:(1)由的交点为(2,1),
由直线l与A,B的距离相等可知,l∥AB或l过AB的中点,
∴由l∥AB得l的方程为,即x+2y﹣4=0,
由l过AB的中点得l的方程为x=2,
故x+2y﹣4=0或x=2为所求.
(2)方法一:由题可知,直线l1的斜率k存在,且k<0.
则直线l1的方程为y=k(x﹣2)+1=kx﹣2k+1.
令x=0,得y=1﹣2k>0,
令y=0,得,
∴,解得,
故l1的方程为.
方法二:由题可知,直线l1的横、纵截距a、b存在,且a>0、b>0,则,又l1过点(2,1),△ABO的面积为4,
∴,解得,故l1方程为,即.
【点评】本题考查了相互平行的直线斜率之间的关系、中点坐标公式、直线的截距式、三角形的面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
20.(12分)已知圆C经过A(1,3),B(﹣1,1)两点,且圆心在直线y=x上.
(1)求圆C的方程;
(2)设直线l经过点(2,﹣2),且l与圆C相交所得弦长为2,求直线l的方程.
【分析】(1)设圆C的圆心坐标为(a,a),依题意,有=,求出圆心及半径,可得圆C的方程;
(2)设直线l经过点(2,﹣2),且l与圆C相交所得弦长为2,分斜率是否存在两种情况,可得直线l的方程.
【解答】解:(1)设圆C的圆心坐标为(a,a),
依题意,有=,…(2分)
即a2﹣6a+9=a2+2a+1,解得a=1,…(4分)
所以r2=(1﹣1)2+(3﹣1)2=4,
所以圆C的方程为(x﹣1)2+(y﹣1)2=4…(6分).
(2)依题意,圆C的圆心到直线l的距离为1,
所以直线x=2符合题意…(8分)
设直线l方程为y+2=k(x﹣2),即kx﹣y﹣2k﹣2=0,
则=1,解得k=﹣,
所以直线l的方程为y+2=﹣(x﹣2),即4x+3y﹣2=0…(10分)
综上,直线l的方程为x﹣2=0或4x+3y﹣2=0…(12分)
【点评】本题考查的知识点是圆的方程,直线与圆的位置关系,难度中档.
21.(12分)某车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此做了四次试验,得到的数据如表:
零件的个数x(个)
2
3
4
5
加工的时间y(小时)
2.5
3
4
4.5
(1)求出y关于x的线性回归方程=x+;
(2)试预测加工10个零件需要多少小时?
(参考公式:==;=﹣;)
【分析】(1)由表中数据,计算平均数和回归系数,写出回归直线方程即可;
(2)将x=10代入回归直线方程,计算对应的值即可.
【解答】解:(1)由表中数据得:==3.5,
==3.5,
xiyi=52.5,
=54,
∴==0.7,
∴=﹣=1.05,
∴线性回归方程是=0.7x+1.05;
(2)将x=10代入回归直线方程,
得=0.7×10+1.05=8.05,
∴预测加工10个零件需要8.05小时.
【点评】本题考查了线性回归方程的计算与应用问题,是基础题目.
22.(12分)如图,矩形ABCD中,AD⊥平面ABE,AE=EB=BC=2,F为CE上的一点,且BF⊥平面ACE,AC与BD交于点G.
(1)求证:AE⊥平面BCE;
(2)求证:AE∥平面BFD;
(3)求三棱锥C﹣BFG的体积.
【分析】(1)推导出AE⊥BC,AE⊥BF,由此能证明AE⊥平面BCE.
(2)推导出CE⊥BF,FG∥AE,由此能证明AE∥平面BFD.
(3)由VCBFG=VGBCF,能求出三棱锥C﹣BFG的体积.
【解答】证明:(1)∵AD⊥平面ABE,AD∥BC,
∴BC⊥平面ABE,
又AE⊂平面ABE,∴AE⊥BC,
又∵BF⊥平面ACE,AE⊂平面ACE,∴AE⊥BF,
∵BC∩BF=B,且BC,BF平面BCE,
∴AE⊥平面BCE.…(4分)
(2)∵矩形ABCD中,AC与BD交于点G.
∴依题意可知点G是AC的中点.
由BF⊥平面ACE,知CE⊥BF
而BC=BE,∴点F是EC中点.
∴在△AEC中,FG∥AE
又∵FG⊂平面BFD,AE⊄平面BFD
∴AE∥平面BFD…(8分)
解:(3)∵AE∥FG且AE⊥平面BCE
∴FG⊥平面BCE,即FG⊥平面BCF
∵点G是AC中点,F是CE中点,
∴FG=AE=1
又知RtBCE中,CE==
BF=CF=CE=
所以SBCF==1
所以VCBFG=VGBCF=SBCFFG=…(12分)
【点评】本题考查线面垂直、线面平行的证明,考查三棱锥的体积的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.