- 立体几何与空间向量
- 共2637题
已知,且
,则
正确答案
解析
向量、
、
首尾相接构一个直角三角形,∴
。
知识点
如图,⊙O内切△ABC的边于D、E、F,AB=AC,连接AD交⊙O于点H,直线HF交BC的延长线于点G.
(1)证明:圆心O在直线AD上;
(2)证明:点C是线段GD的中点。
正确答案
见解析。
解析
(1):∵∴
.
又∵∴
又∵△是等腰三角形,
,∴
是角∠
的平分线.
∴内切圆圆心O在直线AD上.(5分)
(2)连接DF,由(1)知,DH是⊙O的直径,
∵圆O与AC相切于点F,
∴点C是线段GD的中点.(10分)
知识点
已知f(x)=m(x﹣2m)(x+m+3),g(x)=2x﹣2,若∀x∈R,f(x)<0或g(x)<0,则m的取值范围是 。
正确答案
(-4,0)
解析
∵g(x)=2x﹣2,当x≥1时,g(x)≥0,
又∵∀x∈R,f(x)<0或g(x)<0
∴此时f(x)=m(x﹣2m)(x+m+3)<0在x≥1时恒成立
则由二次函数的性质可知开口只能向下,且二次函数与x轴交点都在(1,0)的左面
则
∴﹣4<m<0
故答案为:(﹣4,0)
知识点
一个空间几何体的正视图和侧视图都是边长为1的正方形,俯视图是一个直径为1的圆,那么这个几何体的体积为
正确答案
解析
几何体为底面半径为,高为1的圆柱,体积为
.
知识点
已知圆:
.
(1)直线过点
,且与圆
交于
、
两点,若
,求直线
的方程;
(2)过圆上一动点
作平行于
轴的直线
,设
与
轴的交点为
,若向量
,求动点
的轨迹方程,并说明此轨迹是什么曲线。
正确答案
见解析
解析
(1)①当直线垂直于
轴时,则此时直线方程为
,
与圆的两个交点坐标为
和
,其距离为
,满足题意
②若直线不垂直于
轴,设其方程为
,
即
设圆心到此直线的距离为,则
,得
∴,
,
故所求直线方程为
综上所述,所求直线为或
(2)设点的坐标为
,
点坐标为
则点坐标是
∵,
∴ 即
,
又∵,∴
由已知,直线m //ox轴,所以,,
∴点的轨迹方程是
,
故轨迹是焦点坐标为,长轴为8的椭圆,并去掉
两点。
知识点
设平面区域是由直线
和
所围成的三角形(含边界与内部),若点
,则目标函数
的最大值为( )
正确答案
解析
双曲线的两条渐近线为
,
抛物线的准线为
,
当直线过点
时,
,故选D.
知识点
下面的一组图形为某一四棱锥S-ABCD的侧面与底面:
(1)请画出四棱锥S-ABCD的示意图,是否存在一条侧棱垂直于底面?如果存在,请给出证明;如果不存在,请说明理由;
(2)若SA面ABCD,E为AB中点,求证
面SCD
正确答案
见解析
解析
(1)存在一条侧棱垂直于底面(如图)
证明:且AB、AD是面ABCD内的交线
SA
底面ABCD
(2)分别取SC、SD的中点G、F,连GE、GF、FA,
则GF//EA,GF=EA,AF//EG
而由SA面ABCD得SA
CD,
又ADCD,
CD
面SAD,
又SA=AD,F是中点,
面SCD,EG
面SCD,
面SCD
知识点
如图,已知多面体ABCDE中,DE⊥平面DBC,DE∥AB,BD=CD=BC=AB=2,F为BC的中点。
(1)求证:DF⊥平面ABC;
(2)求点D到平面EBC的距离的取值范围。
正确答案
见解析
解析
(1)证明:∵DE⊥平面DBC,DE∥AB,∴AB⊥平面DBC,
∵DF⊂平面DBC,∴AB⊥DF
∵BD=CD=BC=2,F为BC的中点
∴DF⊥BC
又∵AB∩BC=B
∴DF⊥平面ABC;
(2)解:设DE=x,连接BE,则x>0
∵DE⊥平面DBC,BC⊂平面DBC,∴DE⊥BC
∵DF⊥BC,DE∩DF=D
∴BC⊥平面DEF
∵BC⊂平面ABC
∴平面DEF⊥平面EBC
连接EF,过D作DH⊥EF,垂足为H,
则DH⊥平面EBC,线段DH的长即为点D到平面EBC的距离
在直角△DEF中,DE=x,DF==
,∴EF=
∴DH==
∈(0,
)。
知识点
下图是底面半径为1,母线长均为2的圆锥和圆柱的组合体,则该组合体的侧视图的面积为( )
正确答案
解析
知识点
如图,四棱锥,平面
平面
,
边长为
的等边三角形,底面
是矩形,且
。
(1)若点是
的中点,求证:
平面
;
(2)试问点在线段
上什么位置时,二面角
的大小为
。
正确答案
见解析
解析
(1)证明:连交
于点
,∵四边形
是矩形,
为
中点,
在中,
为
中点,故
.
∵平面
,
平面
,
平面
.
(2)取中点
,分别以
所在的直线为
轴建立空间直角坐标系,则
设
,得
,显然平面
的法向量为
设平面的法向量为
由
取,得
,
,
依题意有,
解得(舍去)或
所以当点在
中点时,恰好满足题意.
知识点
如图:在四棱锥中,底面
是菱形,
平面ABCD,点
分别为
的中点,且
.
(1) 证明:⊥平面
;
(2)求三棱锥的体积;
(3)在线段PD上是否存在一点E,使得平面
;
若存在,求出PE的长;若不存在,说明理由。
正确答案
见解析
解析
证明(1)因为ABCD为菱形,所以AB=BC
又,所以AB=BC=AC,
又M为BC中点,所以
而平面ABCD,
平面ABCD,所以
又,所以
平面
(2)因为
又底面
所以
所以,三棱锥的体积
(3)存在
取PD中点E,连结NE,EC,AE,
因为N,E分别为PA,PD中点,所以
又在菱形ABCD中,
所以,即MCEN是平行四边形
所以, , 又
平面
,
平面
所以平面
,
即在PD上存在一点E,使得平面
,
此时.
知识点
如图,平面平面
,四边形
为矩形,
为等边三角形,
为
的中点,
。
(1)求证:;
(2) 求二面角的正切值。
正确答案
见解析
解析
解:
(1)证明:连结,因
,
是
的中点,
故,
又因平面平面
,
故平面
,
于是,
又, 所以
平面
,
所以,
又因,故
平面
,
所以,
(2)由(1)得,不妨设
,则
。
因为为等边三角形,
过作
,垂足为
,连接
,
则就是二面角的
平面角
在中,
,
,
,
所以,又
,所以
即二面角的正切值为
,
知识点
如图梯形ABCD中分别是AB, CD的中点,将四边形ADFE沿直线EF进行翻折.给出四个结论:
① ②
③平面DBF ④平面DCF
平面BFC.
在翻折过程中,可能成立的结论是______。(填写结论序号)
正确答案
②③
解析
考虑①:因为,
与
相交不垂直,所以
与
不垂直,则①不成立;
考虑②:设点的在平面
上的射影为点
,当
时就有
,而
可使条件满足,所以②正确;
考虑③:当点落在
上时,
平面
,从而平面
平面
所以③正确。
考虑④:因为点的射影不可能在
上,所以④不成立
知识点
如图,在四棱锥中,
平面
,四边形
为平行四边形,
,
,
,点
在
上,
。
(1)证明:⊥平面
;
(2)当时,求直线
与平面
所成角的正弦值.
正确答案
见解析
解析
(1)证明:∵,
,
,
∴
∵平面
,
∴, 又∵
∴平面
,
又∵ ∴
平面
,
∴
又∵,又∵
∴平面
(2)解:∵,
即求直线
与平面
所成的角
⊥平面
又,且
在平面
上的射影是
平面
是直线
与平面
所成的角
中,
,
中,
即直线与平面
所成角的正弦值为
.
知识点
如图所示,是边长为
的正方形,
是以角
为直角的等
腰三角形,为
上一点,且
平面
。
(1)求证:平面平面
;
(2)求直线与平面
所成角的余弦值。
正确答案
见解析
解析
(1) 平面
平面
,
,
又,
平面
而平面
,
平面
平面
.
(2)连结是正方形且
,
三点共线,且
为
的中点,
由平面
知
平面
,
就是
在平面
内的射影
就是直线
与平面
所成的角。
在中,
,…
…
即直线
与平面
所成角的余弦值为
知识点
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