【题目】如图,该几何体由半圆柱体与直三棱柱构成,半圆柱体底面直径,
,
,D为半圆弧
的中点,若异面直线BD和
所成角的大小为
.
(1)证明:平面
;
(2)求该几何体的表面积和体积;
(3)求点D到平面的距离.
【答案】(1)见解析(2)表面积为,体积为
,(3)
【解析】
(1)先根据弧中点性质得,再根据直三棱柱性质得
,最后根据线面垂直判定定理证结果,
(2)建立空间直角坐标系,根据异面直线BD和所成角利用向量数量积解得棱柱的高,再根据圆柱侧面积、柱体体积公式求几何体的表面积和体积;
(3)利用等体积法求点D到平面的距离.
(1)因为D为半圆弧的中点,所以
,
因为直三棱柱,所以
平面
,
因为平面
,所以
因为平面
,所以
平面
;
(2)以A为坐标原点,AC,AB,AA1所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,设棱柱的高为则
因为异面直线BD和所成角的大小为
,所以
几何体的表面积为
几何体的体积为
(3)因为直三棱柱,所以
平面
,
即点D到平面的距离为
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【题目】已知数列的各项均不为零.设数列
的前n项和为Sn,数列
的前n项和为Tn, 且
.
(1)求的值;
(2)证明:数列是等比数列;
(3)若对任意的
恒成立,求实数
的所有值.
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【题目】如图,圆锥的展开侧面图是一个半圆,、
是底面圆
的两条互相垂直的直径,
为母线
的中点,已知过
与
的平面与圆锥侧面的交线是以
为顶点、
为对称轴的抛物线的一部分.
(1)证明:圆锥的母线与底面所成的角为;
(2)若圆锥的侧面积为,求抛物线焦点到准线的距离.
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【题目】已知数列的首项为
,设其前n项和为
,且对
有
,
.
(1)设,求证:数列
为等差数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)是否存在正整数m,k,使得,
,
成等差数列?若存在,求出m,k的值;若不存在,说明理由.
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【题目】已知曲线上的任意一点到两定点
、
距离之和为
,直线
交曲线
于
两点,
为坐标原点.
(1)求曲线的方程;
(2)若不过点
且不平行于坐标轴,记线段
的中点为
,求证:直线
的斜率与
的斜率的乘积为定值;
(3)若直线过点
,求
面积的最大值,以及取最大值时直线
的方程.
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