- 简单复合函数的导数
- 共526题
如图,在三棱柱中,
,
,
为
的中点,
。
(1)求证:平面平面
;
(2)求直线与平面
所成角的正弦值;
(3)求二面角的余弦值。
正确答案
见解析
解析
(1)取中点为
,连接
,
。
因为,所以
。
又,
,
所以平面
,
因为平面
,所以
,
由已知,,又
,
所以,因为
,
所以平面
。
又平面
,所以平面
平面
,
(2)
由(1)知,两两垂直,以
为坐标原点,
的方向为
轴的方向,
为单位长度1,建立如图所示的空间直角坐标系
。
由题设知,
,
,
,
。
则,
,
。
设平面的法向量为m
,则
m,m
,即
,
,可取m
,
设直线与平面
所成角为
,
故,
(3)由题设知,
可取平面的法向量n1
,
平面的法向量n2
,
故n1,n2
,
所以二面角的余弦值为
,
知识点
如图,有一块半椭圆形钢板,其长半轴长为,短半轴长为
,计划将此钢板切割成等腰梯形的形状,下底AB是半椭圆的短轴,上底CD的端点在椭圆上,记
,梯形面积为S。
(1)求面积S以为自变量的函数式,并写出其定义域;
(2)求面积S的最大值,
正确答案
(1) 定义域为
(2)
解析
(1)以AB所在的直线为轴,以AB的中垂线为
轴建立直角坐标系。
椭圆方程为 设
则
(1) 定义域为
。
(2) 由(1)知
设 则
由得
当
当
当
时
取最大值,S取最大值,最大值为
。
知识点
对于直线和平面
,有如下四个命题:
(1)若m∥,m
n,则n
(2)若m
,m
n,则n∥
(3)若,
,则
∥
(4)若m
,m∥n,n
,则
其中真命题的个数是( )
正确答案
解析
画一个正方体作模型,容易说明问题。设底面ABCD为
(1)当A1B1=m,B1C1=n时,显然符合(1)的条件,但结论不成立,故(1)错误。
(2)当A1A=m,AD=n时,显然符合(2)的条件,但结论不成立,故(2)错误。
(3)与底面ABCD相邻三个面可以两两垂直,但任何两个都不平行,故(3)错误。
(4)由面面垂直的判断可知,是正确的。
只有(4)正确,故选A。
知识点
已知抛物线方程为,过点
作直线与抛物线交于两点
,
,过
分别作抛物线的切线,两切线的交点为
.
(1)求的值;
(2)求点的纵坐标;
(3)求△面积的最小值.
正确答案
见解析
解析
(1)由已知直线的方程为
,代入
得
,
,∴
,
.
(2)由导数的几何意义知过点的切线斜率为
,
∴切线方程为,化简得
①
同理过点的切线方程为
②
由,得
, ③
将③代入①得,∴点
的纵坐标为
.
(3)解法1:设直线的方程为
,
由(1)知,
,
∵点到直线
的距离为
,
线段的长度为
.
,
当且仅当时取等号,∴△
面积的最小值为
.
解法2:取中点
,则点
的坐标为
,
,
△的面积
(当且仅当
时取等号),
∴△面积的最小值为
.
知识点
如图,已知直三棱柱ABC—A1B1C1,°,E是棱CC1上动点,F是AB中点,AC=BC=2.AA1=4.
(1)当E是棱CC1中点时,求证:CF//平面AEB1;
(2)在棱CC1上是否存在点E,使得二面角A—BE1—B的大小是45°,若存在,求CE的长,若不存在,请说明理由.
正确答案
见解析
解析
(1)证明:取AB1的中点G,联结EG,FG
因为F、G分别是棱AB、AB1中点,
又因为FG∥EC,FG=EC 四边形FGEC是平行四边形,
因为CF
平面AEB1,
平面AEB1
平面AEB1。
(2)以C为坐标原点,射线CA,CB,CC1为轴正半轴,
建立如图所示的空间直角坐标系
则C(0,0,0),A(2,0,0),B1(0,2,4) 10分
设,平面AEB1的法向量
则
且
于是 所以
取
因为三棱柱ABC—A1B1C1是直棱柱,平面ABC,
又因为AC平面ABC
因为∠ACB=90°
平面ECBB1
是平面EBB1的法向量,
二面角A—EB1—B的大小是45°,
则
解得
在棱CC1上存在点E,使得二面角A—EB1—B的大小是45°。
此时
知识点
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