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如图,P为线段AB的垂直平分线上任意一点,O为平面内的任意一点,设
OA
=
a
OB
=
b
OP
=
p
,求证:
p
•(
a
-
b
)=
1
2
(|
a
|2-|
b
|2)
考点:平面向量数量积的运算
专题:平面向量及应用
分析:设C为AB的中点,由已知条件得
p
=
1
2
(
a
+
b
)+
CP
CP
•(
a
-
b
)=0
,由此能证明
p
•(
a
-
b
)
=
1
2
(|
a
|2-|
b
|2).
解答: 证明:如图,∵
OA
=
a
OB
=
b
OP
=
p

a
-
b
=
BA

设C为AB的中点,
OP
=
OC
+
CP
=
1
2
(
OA
+
OB
)+
CP

p
=
1
2
(
a
+
b
)+
CP

∵P为线段AB的垂直平分线上任意一点,
CP
BA
=0
,即
CP
•(
a
-
b
)=0

p
•(
a
-
b
)
=[
1
2
(
a
+
b
)+
CP
]•(
a
-
b

=
1
2
(
a
+
b
)(
a
-
b
)
+
CP
•(
a
-
b
)

=
1
2
(
a
2
-
b
2
)

=
1
2
(|
a
|2-|
b
|2).
p
•(
a
-
b
)=
1
2
(|
a
|2-|
b
|2)
点评:本题考查平面向量数量积的运算,是中档题,解题时要认真审题,注意数形结合思想的合理运用.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

已知正数a,b,对任意a>b且a,b∈(0,1)不等式ax2-ax-a2>bx2-bx-b2恒成立,则实数x的取值范围是
 

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科目:高中数学 来源: 题型:

若函数f(x)=x+
b
x
  (b∈R)
的导函数在区间(1,2)上有零点,则f(x)在下列区间单调递增的是(  )
A、(-2,0)
B、(0,1)
C、(1,+∞)
D、(-∞,-2)

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科目:高中数学 来源: 题型:

在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=2,AA1=a,E,F分别为AD,CD的中点.
(1)若AC1⊥D1F,求a的值;
(2)若a=2,求二面角E-FD1-D的余弦值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠ABC=60°,AD=CD=CB=a,平面ACFE⊥平面ABCD,四边形ACFE是矩形,AE=a.
(Ⅰ)求证:BC⊥平面ACFE;
(Ⅱ)求二面角B-EF-D的余弦值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,Q为AD的
中点.
(Ⅰ)若PA=PD,求证:平面PQB⊥平面PAD;
(Ⅱ)若平面PAD⊥平面ABCD,且PA=PD=AD=2,点M在线段PC上,试
确定点M的位置,使二面角M-BQ-C大小为60°,并求出
PM
PC
的值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,等腰梯形ABCD中,AD∥BC,P是平面ABCD外一点,P在平面ABCD的射影O恰在AD上,PA=AB=BC=2AO=2,BO=
3

(1)证明:PA⊥BO;
(2)求二面角A-BP-D的余弦值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知函数f(x)=
1+a•2x
2x+1
 是奇函数.
(1)求实数a的值;
(2)判断函数f(x)在R上的单调性,并给出证明过程;
(3)若函数f(x)的图象经过点(-1,-
1
3
)
,这对任意x∈R不等式f(x2-2mx+m+1)≤
1
3
恒成立,求实数m的范围.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知函数y=
mx2+8x+n
x2+1
定义域为(-∞,+∞),值域为[1,9],求m,n.

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