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,FOPA
∴ 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,FOPA
∴ 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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