- 立体几何与空间向量
- 共2637题
已知两个单位向量,
的夹角为
,若向量
,
,则
=___.
正确答案
-6.
解析
要求*
,只需将题目已知条件带入,得:
*
=(
-2
)*(3
+4
)=
其中=1,
=
=1*1*
=
,
,
带入,原式=3*1—2*—8*1=—6
知识点
某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是__________。
正确答案
16π-16
解析
由几何体的三视图可得该几何体是一个底面半径为2的圆柱体,中间挖去一个底面棱长为2的正四棱柱,故体积为π·22·4-2×2×4=16π-16.
知识点
在中,
,则AB边的长度为__________.
正确答案
3
解析
略。
知识点
如图,直三棱柱ABC-AB
C
中,AC=BC, AA
=AB,D为BB
的中点,E为AB
上的一点,AE=3 EB
(1)证明:DE为异面直线AB与CD的公垂线;
(2)设异面直线AB与CD的夹角为45°,求二面角A
-AC
-B
的大小
正确答案
见解析。
解析
解法一
(1)连结,记
与
的交点为F.因为面
为正方形,故
,且
.又
,所以
,又D为
的中点,故
.
作,G为垂足,由AC=BC知,G为AB中点.
又由底面面
,得
.
连结DG,则,故
,由三垂线定理,得
.
所以DE为异面直线与CD的公垂线。
(2)因为,故
为异面直线
与
的夹角,
.
设AB=2,则,
,
,
.
作,H为垂足,因为底面
,故
,
又作,K为垂足,连结
,由三垂线定理,得
,因此
为
解法二:
(1)以B为坐标原点,射线BA为轴正半轴,建立如图所示的空间直角坐标系
.
设AB=2,则A(2,0,0,),,D(0,1,0),
,
又设C(1,0,c),则
.
于是.
故,
所以DE为异面直线与CD的公垂线。
(2)因为等于异面直线
与CD的夹角,
故 ,
即 ,
解得 ,故
,
又,
所以,
设平面的法向量为
,则
,
即且
.令
,则
,故
.
设平面的法向量为
,则
,
即.
令,则
,故
.
所以 .
由于等于二面角
的平面角,
所以二面角的大小
为
.
知识点
如图所示,在棱长为2的正方体中,
、
分别为
、
的中点。
(1)求证://平面
;
(2)求证:;
(3)求三棱锥的体积。
正确答案
见解析。
解析
(1)
连结,在
中,
、
分别为
,
的中点,则
∵EF为中位线
而面
,
面
面
(2)等腰直角三角形BCD中,F为BD中点
①
正方体
,
②
综合①②,且
,而
,
(3)由(2)可知
即CF为高 ,
,
∴ 即
∴
=
知识点
函数的部分图象如图所示.
(1)写出的最小正周期及图中
、
的值;
(2)求在区间
上的最大值和最小值.
正确答案
见解析。
解析
(1) 的最小正周期为
。
(2) 因为,所以
。
于是当,即
时,
取得最大值0;
当,即
时,
取得最小值
。
知识点
双曲线的两条渐近线的方程为 。
正确答案
解析
令:,得
。
知识点
已知平面直角坐标系上的区域
由不等式组
给定,若
为
上的动点,点
的坐标为
,则
的最大值为
正确答案
解析
,即
,画出不等式组表示的平面区域,易知当直线
经过点
时,
取得最大值,
知识点
里氏震级M的计算公式为:,其中A是测震仪记录的地震曲线的最大振幅
是
相应的标准地震的振幅,假设在一次地震中,测震仪记录的最大振幅是1000,此时标准地震的振幅为0.001,则此次地震的震级为__________级;9级地震的最大的振幅是5级地震最大振
幅的__________倍。
正确答案
6,10000
解析
由知,
,所以此次地震的级数为6级.设9级地震的最大振幅为
,5级地震的最大振幅为
,则
.所以
.所以9级地震的最大振幅是5级地震的最大振幅的10000倍.
知识点
设的导数为
,若函数
的图像关于直线
对称,且
。
(1)求实数的值;
(2)求函数的极值.
正确答案
(1) (2)
解析
(1)因
从而
即关于直线
对称,从而由题设条件知
又由于
(2)由(1)知
令
当上为增函数;
当上为减函数;
当上为增函数;
从而函数处取得极大值
处取得极小值
知识点
如图:C、D是以AB为直径的圆上两点,AB=2AD=,AC=BC,将圆沿直径AB折起,使点C在平面ABD内的射影E落在BD上。
(1)求证:平面ACD⊥平面BCD;
(2)求三棱锥C-ABD的体积。
正确答案
见解析。
解析
知识点
已知矩形ABCD的顶点都在半径为4的球O的球面上,且AB=6.BC=2,则棱锥O﹣ABCD的体积为 。
正确答案
8
解析
由题意求出矩形的对角线的长,结合球的半径,球心到矩形的距离,满足勾股定理,求出棱锥的高,即可求出棱锥的体积。
解:矩形的对角线的长为:,所以球心到矩形的距离为:
=2,
所以棱锥O﹣ABCD的体积为:=8
。
故答案为:8
知识点
斜率为的直线与双曲线
恒有两个公共点,则双曲线离心率的取值范围是
正确答案
解析
略
知识点
如图,C、D是以AB为直径的圆上两点,AB=2AD=,AC=BC,F是AB上一点,且
,将圆沿直径AB折起,使点C在平面ABD的射影E在BD上,已知
。
(1)求证:AD⊥平面BCE;
(2)求证:AD∥平面CEF;
(3)求三棱锥A﹣CFD的体积。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:依题意:AD⊥BD
∵CE⊥平面ABD∴CE⊥AD
∵BD∩CE=E,∴AD⊥平面BCE。
(2)证明:Rt△BCE中,,
∴BE=2
Rt△ABD中,,
∴BD=3.
∴。
∴AD∥EF∵AD在平面CEF外
∴AD∥平面CEF。
(3)解:由(2)知AD∥EF,AD⊥ED,且ED=BD﹣BE=1
∴F到AD的距离等于E到AD的距离,为1。
∴。
∵CE⊥平面ABD
∴。
知识点
如图4,已知三棱柱ABC—A1B1C1的侧棱与底面垂直,且∠ACB=90°,
∠BAC=30°,BC=1,AA1=,点P、M、N分别为BC1、CC1、AB1
的中点。
(1)求证:PN//平面ABC;
(2)求证:A1M ⊥AB1C1;
(3)求点M到平面AA1B1的距离。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:连结CB1,∵P是BC1的中点 ,∴CB1过点P,--1分
∵N为AB1的中点,∴PN//AC,
∵面
,
面
,
∴PN//平面ABC.
(2)证法一:连结AC1,在直角ΔABC中,
∵BC=1,∠BAC=30°,
∴ AC=A1C1=
∵=
,
∴
∴,
∴AC1⊥A1M.
∵B1C1⊥C1A1,CC1⊥B1C1,且
∴B1C1⊥平面AA1CC1,
∴B1C1⊥A1M,又,故A1M⊥平面A B1C1,
【证法二:连结AC1,在直角ΔABC中,∵BC=1,∠BAC=30°,
∴ AC=A1C1=
设∠AC1A1=α,∠MA1C1=β
∵
∴α+β=90° 即AC1⊥A1M.
∵B1C1⊥C1A1,CC1⊥B1C1,且
∴B1C1⊥平面AA1CC1,
∴B1C1⊥A1M,又
故A1M⊥面A B1C1,
(3)设点M到平面AA1B1的距离为h,
由(2)知B1C1⊥平面AA1CC1
∵
∴
∴.
即点M到平面AA1B1的距离为。
知识点
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