题目列表(包括答案和解析)
在棱长为的正方体
中,
是线段
的中点,
.
(1) 求证:^
;
(2) 求证://平面
;
(3) 求三棱锥的表面积.
【解析】本试题考查了线线垂直和线面平行的判定定理和表面积公式的运用。第一问中,利用,得到结论,第二问中,先判定
为平行四边形,然后
,可知结论成立。
第三问中,是边长为
的正三角形,其面积为
,
因为平面
,所以
,
所以是直角三角形,其面积为
,
同理的面积为
,
面积为
. 所以三棱锥
的表面积为
.
解: (1)证明:根据正方体的性质,
因为,
所以,又
,所以
,
,
所以^
.
………………4分
(2)证明:连接,因为
,
所以为平行四边形,因此
,
由于是线段
的中点,所以
, …………6分
因为面
,
平面
,所以
∥平面
. ……………8分
(3)是边长为
的正三角形,其面积为
,
因为平面
,所以
,
所以是直角三角形,其面积为
,
同理的面积为
,
……………………10分
面积为
. 所以三棱锥
的表面积为
如图,,
,…,
,…是曲线
上的点,
,
,…,
,…是
轴正半轴上的点,且
,
,…,
,…
均为斜边在
轴上的等腰直角三角形(
为坐标原点).
(1)写出、
和
之间的等量关系,以及
、
和
之间的等量关系;
(2)求证:(
);
(3)设,对所有
,
恒成立,求实数
的取值范围.
【解析】第一问利用有,
得到
第二问证明:①当时,可求得
,命题成立;②假设当
时,命题成立,即有
则当
时,由归纳假设及
,
得
第三问
.………………………2分
因为函数在区间
上单调递增,所以当
时,
最大为
,即
解:(1)依题意,有,
,………………4分
(2)证明:①当时,可求得
,命题成立;
……………2分
②假设当时,命题成立,即有
,……………………1分
则当时,由归纳假设及
,
得.
即
解得(
不合题意,舍去)
即当时,命题成立. …………………………………………4分
综上所述,对所有,
. ……………………………1分
(3)
.………………………2分
因为函数在区间
上单调递增,所以当
时,
最大为
,即
.……………2分
由题意,有.
所以,
|
|
π |
4 |
3
| ||
2 |
a2 |
b |
b2 |
a |
(1-x)2 |
x |
x2 |
1-x |
如图,已知矩形ABCD所在平面外一点P,PA⊥平面ABCD,E、F分别是AB、
PC的中点.
(1)求证:EF∥平面PAD;
(2)求证:EF⊥CD;
(3)若ÐPDA=45°求EF与平面ABCD所成的角的大小.
【解析】本试题主要考查了线面平行和线线垂直的运用,以及线面角的求解的综合运用
第一问中,利用连AC,设AC中点为O,连OF、OE在△PAC中,∵ F、O分别为PC、AC的中点 ∴ FO∥PA …………①在△ABC中,∵ E、O分别为AB、AC的中点 ∴ EO∥BC ,又 ∵ BC∥AD ∴ EO∥AD …………②综合①、②可知:平面EFO∥平面PAD∵ EF Ì 平面EFO ∴ EF∥平面PAD.
第二问中在矩形ABCD中,∵ EO∥BC,BC⊥CD ∴ EO⊥CD 又 ∵ FO∥PA,PA⊥平面AC ∴ FO⊥平面AC∴ EO为EF在平面AC内的射影 ∴ CD⊥EF.
第三问中,若ÐPDA=45°,则 PA=AD=BC ∵
EOBC,FO
PA
∴ FO=EO 又∵ FO⊥平面AC∴ △FOE是直角三角形 ∴ ÐFEO=45°
证:连AC,设AC中点为O,连OF、OE(1)在△PAC中,∵ F、O分别为PC、AC的中点∴ FO∥PA …………① 在△ABC中,∵ E、O分别为AB、AC的中点 ∴ EO∥BC ,又 ∵ BC∥AD ∴ EO∥AD …………②综合①、②可知:平面EFO∥平面PAD
∵ EF Ì 平面EFO ∴ EF∥平面PAD.
(2)在矩形ABCD中,∵ EO∥BC,BC⊥CD∴ EO⊥CD 又 ∵ FO∥PA,PA⊥平面AC ∴ FO⊥平面AC ∴ EO为EF在平面AC内的射影 ∴ CD⊥EF.
(3)若ÐPDA=45°,则 PA=AD=BC ∵ EOBC,FO
PA
∴ FO=EO 又 ∵ FO⊥平面AC ∴ △FOE是直角三角形 ∴ ÐFEO=45°
设是两个不共线的非零向量.
(1)若=
,
=
,
=
,求证:A,B,D三点共线;
(2)试求实数k的值,使向量和
共线. (本小题满分13分)
【解析】第一问利用=(
)+(
)+
=
=
得到共线问题。
第二问,由向量和
共线可知
存在实数,使得
=
(
)
=
,结合平面向量基本定理得到参数的值。
解:(1)∵=(
)+(
)+
==
……………3分
∴ ……………5分
又∵∴A,B,D三点共线 ……………7分
(2)由向量和
共线可知
存在实数,使得
=
(
)
……………9分
∴=
……………10分
又∵不共线
∴ ……………12分
解得
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