- 立体几何与空间向量
- 共3353题
已知两个非零向量a,b满足|a+b|=|ab|,则下面结论正确的是
正确答案
解析
【解析一】由|a+b|=|ab|,平方可得a
b=0,
所以a⊥b,故选B
【解析二】根据向量加法、减法的几何意义可知|a+b|与|ab|分别为以向量a,b为邻边的平行四边形的两条对角线的长,因为|a+b|=|a
b|,所以该平行四边形为矩形,所以a⊥b,故选B
知识点
如图是某几何体的三视图,正视图和侧视图都是等腰直角三角形,俯视图是边长为3的正方形,则此几何体的体积等于
正确答案
9
解析
略
知识点
已知正三棱锥ABC,点P,A,B,C都在半径为
的求面上,若PA,PB,PC两两互相垂直,则球心到截面ABC的距离为________。
正确答案
A
解析
因为在正三棱锥ABC中,PA,PB,PC两两互相垂直,所以可以把该正三棱锥看作为一个正方体的一部分,(如图所示),此正方体内接于球,正方体的体对角线为球的直径,球心为正方体对角线的中点。
球心到截面ABC的距离为球的半径减去正三棱锥ABC在面ABC上的
高。已知球的半径为,所以正方体的棱长为2,可求得正三棱锥
ABC在面ABC上的高为
,所以球心到截面ABC的距离为
知识点
已知点M、N的坐标分别是 、
,直线PM、PN相交于点P,且它们的斜率之积是
。
(1)求点P的轨迹方程;
(2)直线l:与圆O:
相切,并与点
的轨迹交于不同的两点A、B,当
时,求
的取值范围。
正确答案
(1)
(2)
解析
(1)设,则
,
整理得。 …………4分
(2)圆O与直线l相切,
,即
。…………5分
当直线过
或
点时,有
,
由 解得
,
直线
与点
的轨迹交于不同的两点A、B,且M、N不在点
的轨迹上,
………(1) …………6分
由消去y,得
,
设,
, …………7分
将代入上式得
. …………9分
又,
,得
.………(2)
由(1)和(2)得, …………10分
,将
代入,得
…………11分
…………12分
知识点
一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为 m3。
正确答案
解析
该几何体是一个圆锥加一个长方体,
.
知识点
已知a为实常数,函数.
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若函数f(x)有两个不同的零点x1,x2(x1<x2).
(ⅰ)求实数a的取值范围;
(ⅱ)求证:,且
.(注:e为自然对数的底数)
正确答案
见解析
解析
解:(1)的定义域为
,其导数
, ……1分
①当时,
,函数在
上是增函数; ……2分
②当时,在区间
上,
;在区间
上,
。
所以在
是增函数,在
是减函数, ……4分
(2)(ⅰ)由(1)知,当时,函数
在
上是增函数,不可能有两个零点
当时,
在
是增函数,在
是减函数,此时
为函数
的最大值,
当时,
最多有一个零点,所以
,解得
,6分
此时,,且
,
令,则
,所以
在
,
上单调递增,
所以,即
所以的取值范围是
,
, ……8分
(ⅱ)证法一:
.设
.
.
当时,
;当
时,
;
所以在
上是增函数,在
上是减函数。
最大值为
.
由于,且
,所以
,所以
.
下面证明:当时,
.设
,
则.
在
上是增函数,所以当
时,
.即当
时,
.。
由得
.所以
.
所以,即
,
,
.
又,所以
,
.
所以.
即.
由,得
.所以
,
, ……12分
(ⅱ)证法二:
由(2)①可知函数在
是增函数,在
是减函数。
所以.故
第二部分:分析:因为,所以
.只要证明:
就可以得出结论
下面给出证明:构造函数:
则
所以函数在区间
上为减函数。
,则
,又
于是.又
由(1)可知
.即
, ……12分
知识点
一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为______________。
正确答案
38
解析
由三视图可知该几何体为一个长方体在中间挖去了一个等高的圆柱,其中长方体的长、宽、高分别为4、3、1,圆柱的底面直径为2,所以该几何体的表面积为长方体的表面积加圆柱的侧面积再减去圆柱的底面积,即为
知识点
如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的一条弦,的平分线AD交⊙O于点D,DE⊥AC,且DE交AC的延长线于点E,OE交AD于点F。
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若,求
的值。
正确答案
见解析。
解析
(1) 证明:连结,可得
∴, 又
∴,又
为半径 ∴
是⊙O的切线 …………………5分
(2)过D作DH⊥AB于H 则有∠DOH=∠CAB
cos∠DOH=cos∠CAB=
设OD=5x,则AB=10x,OH=3x,DH=4x
∴AH=8x AD2=80x2
由△AED∽△ADB可得 AD2=AE·AB=AE·10x
∴AE=8x ……………………………8分
又由△AEF∽△DOF 可得AF∶DF= AE∶OD =;
∴=
………………………10分
知识点
已知向量a=(1,-2),b=(3,0),若(2a+ b)∥(ma- b),则m的值为
正确答案
解析
略
知识点
如图,已知PA是圆的切线,切点为A,PO交圆
于点B,圆
的半径为2,
,则PA的长为
正确答案
解析
略
知识点
己知向量a,b满足|a|= 2,|b|=1, (6-2a)丄b,则|a+b|=
正确答案
解析
由题意可知,又
,则
,所以
,因此
.
知识点
向平面区域内随机投入一点,则该点落在曲线
下方的概率等于
正确答案
解析
,
,
.
知识点
已知向量,
,若向量
满足
与
的夹角为
,
,则
正确答案
解析
略
知识点
如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AA1=AB=2AD=2,E为AB的中点,F为D1E上的一点,D1F=2FE.
(1)证明:平面DFC平面D1EC;
(2)求二面角A-DF-C的平面角的余弦值。
正确答案
见解析
解析
(1)
以D为原点,分别以DA、DC、DD1所在直线为x轴、y轴、z轴建立如图所
示空间直角坐标系,则A(1,0,0),B(1,2,0),C(0,2,0),D1(0,0,2).
∵E为AB的中点,∴E点坐标为E(1,1,0),
∵D1F=2FE,∴,
∴
设是平面DFC的法向量,则
,
∴,
取x=1得平面FDC的一个法向量
设是平面ED1C的
法向量,则
,
∴,取y=1得平面D1EC的一个法向量
,
∵
∴平面DFC平面D1EC.
(2)设是平面ADF的法向量,则
,
∴,取y=1得平面ADF的一个法向量
,
设二面角A-DF-C的平面角为,由题中条件可知
,
则cos=-|
|=
,
∴二面角A-DF-C的平面角的余弦值为-.
知识点
一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为
正确答案
解析
略
知识点
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