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已知Rt△ABC中(如图1),AB⊥AC,AB=4,∠ACB=30°,AD⊥BC,沿AD折叠,使得折叠后∠BDC=90°,如图2所示.
(1)求证:AD⊥平面BDC
(2)求三棱锥A-BDC的体积.
考点:直线与平面垂直的判定,棱柱、棱锥、棱台的体积
专题:空间位置关系与距离
分析:(1)由已知条件得AD⊥BD,AD⊥DC,由此能证明AD⊥平面BDC.
(2)由题设可得:BD=2,DC=6,AD=2
3
,由此能求出三棱锥A-BDC的体积.
解答: (1)证明:∵Rt△ABC中(如图1),AB⊥AC,AB=4,∠ACB=30°,AD⊥BC,
沿AD折叠,使得折叠后∠BDC=90°,
∴AD⊥BD,AD⊥DC,…(4分)
又BD∩DC=D,
所以,AD⊥平面BDC…(6分)
(2)由题设可得:BD=2,DC=6,AD=2
3
,…(9分)
∴三棱锥A-BDC的体积为:
V=
1
3
×S△BDC×AD

=
1
3
×
1
2
×2×6×2
3
=4
3
.…(12分)
点评:本题考查直线与平面垂直的证明,考查三棱锥的体积的求法,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

已知椭圆M:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0),离心率为
3
2
,长轴长为4,圆O:x2+y2=1(O为原点),直线l:y=kx+m是圆O的一条切线,且直线l与椭圆M交于不同的两点A、B.
(Ⅰ)求椭圆M的标准方程;
(Ⅱ)求△AOB的面积取最大值时直线l的斜率k的值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0),A,B是椭圆上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点P(x0,0),求x0的取值范围.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知抛物线C的顶点为原点,其焦点F(0,c)(c>0)到直线l:x-y-2=0的距离为
3
2
2

(1)求抛物线C的方程;
(2)已知A,B是抛物线C上的两点,过A,B两点分别作抛物线C的切线,两条切线的交点为M,设线段AB的中点为N,证明:存在λ∈R,使得
MN
OF

(3)在(2)的条件下,若抛物线C的切线BM与y轴交于点R,直线AB两点的连线过点F,试求△ABR面积的最小值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

某企业拟建造如图所示的容器(不计厚度,长度单位:米),其中容器的中间为圆柱形,左右两端均为半球形,按照设计要求容器的体积为
64π
3
立方米.假设该容器的建造费用仅与其表面积有关.已知圆柱形部分每平方米建造费用为3千元,半球形部分每平方米建造费用为4千元.设该容器的总建造费用为y千元.
(Ⅰ)将y表示成r的函数f(r),并求该函数的定义域;
(Ⅱ)讨论函数f(r)的单调性,并确定r和l为何值时,该容器的建造费用最小,并求出最小建造费用.
(参考公式:球的表面积公式S=4πr2,球的体积公式V=
4
3
πr3,圆柱体的侧面积公式S=2πrl,圆柱体的体积公式V=πr2l)

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科目:高中数学 来源: 题型:

点P(0,-1)是椭圆C1
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的一个顶点,C1的长轴是圆C2:x2+y2=4的直径.求椭圆C1的方程.

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科目:高中数学 来源: 题型:

在椭圆中,称过焦点且垂直于长轴的直线被椭圆所截得的弦为椭圆的“通径”.已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,其离心率为
1
2
,通径长为3.
(1)求椭圆C的方程;
(2)如图所示,过点F1的直线与椭圆交于A、B两点,I1、I2分别为△F1BF2、△F1AF2的内心,延长BF2与椭圆交于点M,求四边形F1I2F2I1的面积与△AF2B的面积的比值;
(3)在x轴上是否存在定点P,使得
PM
PB
为定值?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知双曲线C:x2-
y2
2
=1的左、右两个顶点分别为A、B.曲线M是以A、B两点为短轴端点,离心率为
2
2
的椭圆.设点P在第一象限且在曲线C上,直线AP与椭圆M相交于另一点T.
(Ⅰ)设点P、T的横坐标分别为x1、x2,证明:x1x2=1;
(Ⅱ)设△TAB与△POB(其中O为坐标原点)的面积分别为S1与S2,且
PA
PB
≤9,求S1•S2的最大值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知函数f(x)=ex-ax2+bx+c(a,b,c∈R,e=2.718…是自然对数的底数),曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=x+1.
(Ⅰ)求b与c的值;
(Ⅱ)当a>0时,若方程f(x)=0在(0,+∞)有唯一的实数解,求a的值;
(Ⅲ)当a=2时,证明:函数f(x)在[0,3]上有且仅有两个极值点,并求f(x)在[0,3]是的最大值.
(参考数据:e2≈7.39,e3≈20.09,e4≈54.60)

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