- 直线和圆的方程
- 共1449题
已知点A(1,-1),B(3,0),C(2,1),若平面区域D由所有满足=λ+μ(1≤λ≤2,0≤μ≤1)的点P组成,则D的面积为 。
正确答案
3
解析
如图:延长AB到D使BD=AB,作BF平行且等于AC,则点P组成的图形是以BD.BF为邻边的平行四边形,又BD=AB=,BF=AC=
,
,
所以,所以所求面积为:
。
知识点
在斜三棱柱中,侧面
,
,
,
,
.
(1)求证:;
(2)在侧棱上确定一点
,使得二面角
的大小为
.
正确答案
见解析
解析
解析:(1)证:,
,即有
;
又,
为
中点,则
……………………………4分
(2)如图所示以点为坐标系原点,
为
轴,
为
轴,
建立空间直角坐标系,则有
,设
,且
,即有
,
所以点坐标为
. ……………………………7分
由条件易得面地一个法向量为
…………….8分
设平面地一个法向量为
,
由可得
令,则有
, …………………………………10分
则,得
所以,当时,二面角
的大小为
…………………12分
知识点
如图,点A在直径为15的⊙O 上,PBC是过点O的割线,且PA=10,PB=5.。
(1)求证:PA与⊙O相切;
(2)求SACB的值。
正确答案
见解析
解析
(1)证明:连结OA,因为⊙O的直径为15,所以OA=OB=7.5
又PA=10,PB=5,所以PO=12.5
在△APO中,PO2=156.25,PA2+OA2=156.25
即PO2= PA2+OA2,所以PA⊥OA,又点A在⊙O上
故PA与⊙O相切
(2)解:∵PA为⊙O的切线,∴∠ACB=∠PAB,
又由∠P=∠P, ∴△PAB∽△PCA,∴
设AB=k,AC=2k, ∵BC为⊙O的直径且BC=15 ,AB⊥AC
∴ 所以
∴
知识点
在极坐标系中,圆
,以极点为坐标原点,极轴为x轴正半轴建立平面直角坐标系,设直线
的参数方程为
为参数)。
(1)求圆C的标准方程和直线的普通方程;
(2)若直线与圆C恒有公共点,求实数
的取值范围
正确答案
见解析
解析
(1)由得
所以直线的普通方程为:
,
由
又
所以,圆的标准方程
为
(2)因为直线与圆
恒有公共点, 所以
,
两边平方得
所以a的取值范围是.
知识点
如图所示,已知直四棱柱中,
,且满足
(1)求证:
(2)求二面角的余弦值
正确答案
解析
(1)设E是DC的中点,连接BE,
则四边形DABE为正方形,∴BE⊥CD,故BD=,BC=
,CD=2,
∴∠DBC=90°,即BD⊥BC。
又BD⊥BB1,B1B∩BC=B
∴BD⊥平面BCC1B1。
(2)由(1)知DB⊥平面BCC1B1,
又BC1⊂平面BCC1B1,∴BD⊥BC1,
取DB的中点F,连接A1F,又A1D=A1B,
则A1F⊥BD,取DC1的中点M,连接FM,则FM∥BC1,∴FM⊥BD。
∴∠A1FM为二面角A1﹣BD﹣C1的平面角。
连接A1M,在△A1FM中,A1F=,
FM==
=
,
取D1C1的中点H,连接A1H,HM,在Rt△A1HM中,
∵A1H=,HM=1,∴A1M=
。
∴cos∠A1FM=。
∴二面角A1﹣BD﹣C1的余弦值为。
知识点
在如图所示的几何体中,四边形ABCD为正方形,平面
,
//
,AB=PA=4,BE=2。
(1)求证://平面
;
(2)求PD与平面PCE所成角的正弦值;
(3)在棱上是否存在一点
,使得平面
平面
?如果存在,求
的值;如果不存在,说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)设中点为G,连结
,
。
因为//
,且
,
,
所以//
且
,
所以四边形为平行四边形。
所以//
,且
。
因为正方形,所以
//
,
,
所以//
,且
。
所以四边形为平行四边形。
所以//
,
因为平面
,
平面
,
所以//平面
, ……………………4分
(2)如图建立空间坐标系,
则,
,
,
,
,
所以,
,
。
设平面的一个法向量为
,
所以。
令,则
,所以
。
设与平面
所成角为
,
则。
所以与平面
所成角的正弦值是
。 ……………………9分
(3)依题意,可设,则
,
。
设平面的一个法向量为
,
则。
令,则
,
所以。
因为平面平面
,
所以,即
,
所以, 点
。
所以。 ……………………14分
知识点
如图1,在直角梯形中,
,
,
,四边形
是正方形. 将正方形
沿
折起到四边形
的位置,使平面
平面
,
为
的中点,如图2.
(1)求证:;
(2)求与平面
所成角的正弦值;
(3)判断直线与
的位置关系,并说明理由。
正确答案
见解析
解析
解析:
(1)证明:因为 四边形为正方形,
所以 .
因为 平面平面
,平面
平面
,
平面
,
所以 平面
. ………………2分
因为 平面
,
所以 . ………………4分
(2)解:如图,以点为坐标原点,分别以
所在的直线为
轴,建立如图所示的空间直角坐标系
.
设,则
.
所以 ,
,
. ………………6分
设平面的一个法向量为
.
由得
令,得
,所以
. ………………8分
设与平面
所成角为
,
则.
所以 与平面
所成角的正弦值为
. ………………10分
(3)解:直线与直线
平行. 理由如下: ………………11分
由题意得,.
所以 .
所以 . ………………13分
因为 ,
不重合,
所以 .
………………14分
另解:直线与直线
平行. 理由如下:
取的中点
,
的中点
,连接
,
,
.
所以 且
.
因为 为
的中点,四边形
是正方形,
所以 且
.
所以 且
.
所以 为平行四边形.
所以 且
.
因为 四边形为梯形,
,
所以 且
.
所以 四边形为平行四边形.
所以 且
.
所以 且
.
所以 是平行四边形.
所以 ,即
. ………………14分
知识点
如图,AB是半圆O的直径,点C在半圆上,CD⊥AB,垂足为D,且AD=5DB,设∠COD=θ,则tanθ的值为 。
正确答案
解析
令圆O的半径为R,即OA=OB=OC=R
∵ AD=5DB∴OD=R,AD=
R,BD=
R
由相交弦定理可得:CD2=AD•BD=
∴ CD=
∴ tanθ==
故答案为:
知识点
若函数的图象上任意点处切线的倾斜角为
,则
的最小值是( )
正确答案
解析
眼睛看到这个是三次函数,头脑中就闪现一般解题办法,求导解三次。这就是转化一念间
第一步识别条件: 继续识别条件:有范围限制的三次函数,继续识别:任意点处切线,再次确定,这就是导数干的活,导数的几何意义就是切线斜率。
第二步转化条件: 求导,把范围代入,看看导数的范围是啥,求出来的这个是切线的斜率。 范围
第三步看问定向:倾斜角为,倾斜角,倾斜角和斜率之间是有一定联系的,k=tan
行了,画个正切函数图像,,
知识点
若函数的图象上任意点处切线的倾斜角为
,则
的最小值是( )
正确答案
解析
眼睛看到这个是三次函数,头脑中就闪现一般解题办法,求导解三次。这就是转化一念间
第一步识别条件: 继续识别条件:有范围限制的三次函数,继续识别:任意点处切线,再次确定,这就是导数干的活,导数的几何意义就是切线斜率。
第二步转化条件: 求导,把范围代入,看看导数的范围是啥,求出来的这个是切线的斜率。 范围
第三步看问定向: 倾斜角为,倾斜角,倾斜角和斜率之间是有一定联系的,k=tan
行了,画个正切函数图像,,
第四步结论已出现:对照着找找角就行了
知识点
已知直线与圆
交于不同的两点
、
,
是坐标原点,且有
,那么
的取值范围是
正确答案
解析
设AB中点为D,则OD⊥AB
∵,∴
,∴
,
∵,∴
∵直线与圆
交于不同的两点
、
,∴
,
∴4>,∴4>
,∵k>0,∴
,故选C。
知识点
如图,在三棱锥P-ABC中,面
, ∠BAC=120°,且AB=AC=AP,M为PB的中点,N在BC上,且AN=BC.
(1)求证:MN⊥AB;
(2)求二面角M-AN-P的余弦值.
正确答案
见解析
解析
解析:(1)不妨设=1,又
,∴在△ABC中,
,∴
,
则=
,…………………………………1分
所以,又
,∴
,
且也为等腰三角形.……………………………………………3分
(法一)取AB中点Q,连接MQ、NQ,∴,
∵面
,∴
,∴
,…………5分
所以AB⊥平面MNQ,
又MN平面MNQ
∴AB⊥MN…………………………………6分
(法二),则
,以A为坐标原点,
的方向为x轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系
可得,
,
,
,…………………………………4分
∴,
则,所以
。…………6分
(2)同(1)法二建立空间直角坐标系,可知
,
,面
的法向量可取为
,
…………………………………8分
设面的法向量为
,
,
,
则即
可取
,………………10分
∴=
,
故二面角的余弦值为
。…………………12分
知识点
直三棱柱中,
,
,点D在线段AB上.
(1)若平面
,确定D点的位置并证明;
(2)当时,求二面角
的余弦值.
正确答案
见解析
解析
(1)证明:当D是AB中点时。AC1//平面B1CD。
连接BC1,交B1C于E,连接DE。
因为三棱柱是直三棱柱,
所以侧面BB1C1C为矩形。DE为△ABC1的中位线。
所以DE//AC1
所以 AC1∥平面B1CD,
(2) 由 ,得AC⊥BC,
以C为原点建立如图所示的空间直角坐标系C-xyz,
则B(6, 0, 0),A (0, 8, 0),A1(0, 8,8),B1(6, 0, 8)。
设D(a, b, 0)(,
)
因为 点D在线段AB上,且, 即
。
所以
所以,
,
平面BCD的法向量为。
设平面B1CD的法向量为,
由 ,
, 得
,
所以,
,
设二面角的大小为
,
,
所以二面角的余弦值为
知识点
已知⊙O1和⊙O2相交于A,B两点,过A点作⊙O1的切线交⊙O2于点E,连接EB并延长交⊙O1于点C,直线CA交⊙O2于点D.
(1) 当点D与点A不重合时(如图①),证明ED2=EB·EC;
(2) 当点D与点A重合时(如图②),若BC=2,BE=6,求⊙O2的直径长。
正确答案
见解析
解析
(1)连接AB,在EA的延长线上取点F,如图①所示。
∵AE是⊙O1的切线,切点为A,
∴∠FAC=∠ABC,.……………1分
∵∠FAC=∠DAE,
∴∠ABC=∠DAE,∵∠ABC是⊙O2内接四边形ABED的外角,
∴∠ABC=∠ADE,……………2分
∴∠DAE=∠ADE.………………3分
∴EA=ED,∵,
∴.………………5分
(2)当点D与点A重合时,直线CA与⊙O2只有一个公共点,
所以直线CA与⊙O2相切,……………6分
如图②所示,由弦切角定理知:
∴AC与AE分别为⊙O1和⊙O2的直径,…………8分
∴由切割线定理知:EA2=BE·CE,而CB=2,BE=6,CE=8
∴EA2=6×8=48,AE=.故⊙O2的直径为
.………………10分
知识点
如图,在多面体ABCDEF中,底面ABCD是梯形,且AD=DC=CB=
AB,直角梯形ACEF中,
,
是锐角,且平面ACEF⊥平面ABCD。
(1)求证:;
(2)若直线DE与平面ACEF所成的角的正切值是,试求
的余弦值。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:在等腰梯形ABCD中,∵AD=DC=CB=AB,∴AD、BC为腰,取AB得中点H,连CH,易知,四边形ADCH为菱形,则CH=AH=BH,故△ACB为直角三角形,
,
平面
平面
,且平面
平面
,
平面
,而
平面
,故
。
(2)连结交
于
D,再连结EM、FM,易知四边形
为菱形,∴DM⊥AC,注意到平面
平面
,故DM⊥平面
,于是,
即为直线DE与平面ACEF所成的角。
设AD=DC=BC=,则MD=
,
依题意,
在中,
∵=AM,
四边形AMEF为平行四边形
知识点
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