- 直线和圆的方程
- 共1163题
如图,、
为圆柱
的母线,
是底面圆
的直径,
、
分别是
、
的中点,
.
(1) 证明:;
(2)求四棱锥与圆柱
的体积比;
(3)若,求直线
与平面
所成角的正弦值。
正确答案
见解析
解析
(1)如图,连接分别为
的中点,
是
的中位线,
且
.
又,故
//
且
,
四边形
是平行四边形,即
,
又. (4分)
(2)如图,连接.由题知
,且由(1)知
,
,
.
是底面圆
的直径,
.又
是圆柱的母线,
,
,
,
即为四棱锥
的高. (7分)
设圆柱高为,底面半径为
,则
,
. (9分)
(3)如图,作过的母线
,连接
,则
是上底面圆
的直径,连接
,则
,又
,连接
,则
为直线
与平面
所成的角. (11分)
,
在
中,
.
直线
与平面
所成角的正弦值为
. (13分)
知识点
若直线为函数
的一条切线,则实数
▲ 。
正确答案
解析
由得
,故切点为
或
,代入
得
;
知识点
如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆E:的离心率
,A1,A2分别是椭圆E的左、右两个顶点,圆A2的半径为a,过点A1作圆A2的切线,切点为P,在x轴的上方交椭圆E于点Q。
(1)求直线OP的方程;
(2)求的值;
(3)设a为常数,过点O作两条互相垂直的直线,分别交椭圆于点B、C,分别交圆A点M、N,记三角形OBC和三角形OMN的面积分别为S1,S2,求S1S2的最大值。
正确答案
见解析
解析
(1)连结A2P,则A2P⊥A1P,且A2P=a,
又A1A2=2a,所以∠A1A2P=60°。
又A2P=A2O,所以△OPA2为正三角形,
所以∠POA2=60°,
所以直线OP的方程为。
(2)由(1)知,直线A2P的方程为①,A1P的方程为
②,
联立①②解得。
因为,即
,所以
,
,
故椭圆E的方程为。
由解得
,
所以=
=
,
(3)不妨设OM的方程为y=kx(k>0),
联立方程组解得
,
所以;
用代替上面的k,得
。
同理可得,,
。
所以。
因为,
当且仅当k=1时等号成立,
所以S1•S2的最大值为。
知识点
已知为正实数,满足
,则
的最小值为 ▲ 。
正确答案
18
解析
因为为正实数,所以
,解得
(当且仅当
时等号成立)
知识点
已知直线和直线
,抛物线
上一动点
到直线
和直线
的距离之和的最小值是________________.
正确答案
1
解析
如图所示,作抛物线的准线
,延长
交准线于点
,由抛物线的定义可得
(
表示焦点
到直线
的距离)
.
知识点
一容量为20的样本数据,分组后,组距与频数如下:[10,20],2;(20,30],3;(30,40],4;(40,50],5;(50,60],4;(60,70],2.则样本在(10,50]上的频率是 。
正确答案
0.7
解析
由题意知样本容量n=20,
(10,50]上的频数为m=2+3+4+5=14,
则频率是。
知识点
如图所示,四棱锥中,底面
是边长为2的菱形,
是棱
上的动点。
(1)若是
的中点,求证:
//平面
;
(2)若,求证:
;
(3)在(2)的条件下,若,求四棱锥
的体积。
正确答案
见解析
解析
(1)证明:连结,交
于
。
因为底面为菱形, 所以
为
的中点,
因为 是
的中点,所以
,
因为平面
,
平面
,
所以平面
, …………………4分
(2)证明:因为底面为菱形,
所以,
为
的中点。
因为,所以
,
因为,所以
平面
,因为
平面
,
所以 , ………………………………8分
(3)因为,所以△
为等腰三角形 。
因为为
的中点,所以
。
由(2)知,且
,
所以平面
,即
为四棱锥
的高,
因为四边形是边长为2的菱形,且,
所以。
所以 , ……………12分
知识点
已知椭圆C的中心在原点,对称轴为坐标轴,且过
(1)求椭圆C的方程
(2)直线交椭圆C与A、B两点,若
求证:
正确答案
见解析。
解析
(1)设椭圆C 的方程为
由椭圆C过点得:
解得
椭圆C的方程为
(2)设,由
消去y整理得,由韦达定理得,则
由两边平方整理可得
只需证明
而
故恒成立
知识点
已知实数x,y满足则x2+y2﹣2x的最小值是 。
正确答案
1
解析
∵ 变量x,y满足约束条件,
目标函数为:x2+y2﹣2x的几何意义,
可行域内的点到(1,0)距离的平方减1;
点到直线的距离公式可得:,
x2+y2﹣2x的最小值为:()2﹣1=1
故答案为:1。
知识点
蒸汽机飞轮的直径为1.2米,以320(转/分)的速度作逆时针旋转,则飞轮上一点1秒内所经
过的路程为 ▲ 米。
正确答案
解析
飞轮上一点1秒内所经过的路程为;
知识点
在如图的多面体中,⊥平面
,
,
,
,
,
,
,
是
的中点。
(1)求证:平面
;
(2)求证:;
(3)求多面体的体积.
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:∵,∴
.
又∵,
是
的中点, ∴
,
∴四边形是平行四边形,∴
.
∵平面
,
平面
,∴
平面
.
(2)证明:∵平面
,
平面
,∴
,
又,
平面
,∴
平面
.
过作
交
于
,则
平面
.
∵平面
, ∴
.
∵,∴四边形
平行四边形,∴
,
∴,又
,∴四边形
为正方形,∴
,
又平面
,
平面
,∴
⊥平面
.
∵平面
, ∴
.
(3)∵平面
,
,∴
平面
,
由(2)知四边形为正方形,∴
.
∴,
知识点
如图1,是直角△
斜边上的高,沿
把△
的两部分折成直二面角(如图2),
于
.
(1)证明:;
(2)设,
为
的中点,在线段
上是否存在一点
,使得
∥平面
?若存在,求
的值;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)∵,∴
是二面角
的平面角.又∵二面角
是直二面角,∴
,∴
平面
,∴
,又
,∴
平面
,∴
.………………………5分
(2)连接交
于点
,连接
,则
∥
.…………………7分
∵,∴
,∴
为
的中点,而
为
的中点,∴
为
的重心,∴
,∴
.即在线段
上是否存在一点
,使得
∥
,此时
.…………………12分
知识点
已知直线ax+by﹣1=0(a,b不全为0)与圆x2+y2=50有公共点,且公共点的横、纵坐标均为整数,那么这样的直线有( )
正确答案
解析
解:当x≥0,y≥0时,圆上横、纵坐标均为整数的点有(1,7)、(5,5)、(7,1),
根据题意画出图形,如图所示:
根据圆的对称性得到圆上共有3×4=12个点横纵坐标均为整数,
经过其中任意两点的割线有C122=66条,过每一点的切线共有12条,
上述直线中经过原点的有6条,如图所示,
则满足题意的直线共有66+12﹣6=72条。
知识点
如图,在棱长均为4的三棱柱中,
、
分别是BC和
的中点。
(1)求证:∥平面
;
(2)若平面ABC⊥平面,
,求三棱锥
的体积。
正确答案
见解析
解析
(1)证明:
如图,连结,在三棱柱
中,
因为分别是
与
的中点,
所以,且
。
所以四边形为平行四边形,
所以,且
又因为,
所以,
所以四边形为平行四边形,所以
又平面
,
平面
,故
平面
(2)在中,因为
,
为
的中点,所以
因为平面平面
,交线为
,
平面
,
所以平面
,即
是三棱锥
的高,
在中,因为
,得
。
在中,
,
所以的面积
所以三棱锥的体积,即三棱锥
的体积
·AD=
知识点
如图,棱柱ABCD—A1B1C1D1的所有棱长都等于2,∠ABC=60°,平面AA1C1C⊥平面ABCD,∠A1AC=60°。
(1)证明:BD⊥AA1;
(2)在直线CC1上是否存在点P,使BP//平面DA1C1?若存在,求出点P的位置;若不存在,说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)在A1作A1O⊥AC于点O,由于平面AA1C1C⊥平面ABCD,由面面垂直的性质定理知,A1O⊥平面ABCD,
又底面为菱形,所以AC⊥BD
(2)
存在这样的点P,连接B1C,因为A1B1AB
DC
∴四边形A1B1CD为平行四边形。∴A1D//B1C
在C1C的延长线上取点P,使C1C=CP,连接BP
因B1BCC1,
∴BB1CP ∴四边形BB1CP为平行四边形
则BP//B1C ∴BP//A1D ∴BP//平面DA1C1
知识点
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