- 直线和圆的方程
- 共1163题
直线平分圆
的面积,则
正确答案
-1
解析
圆的方程即为,圆心为
.直线过圆心,所以
.
知识点
如图,在直三棱柱ABC﹣A1BlC1中,AC=BC=,∠ACB=90°,AA1=2,D为AB的中点。
(1)求证:AC⊥BC1;
(2)求证:AC1∥平面B1CD:
(3)求异面直线AC1与B1C所成角的余弦值。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:∵CC1⊥平面ABC,AC⊂平面ABC,∠ACB=90°,
∴CC1⊥AC,AC⊥BC,又BC∩CC1=C,
∴AC⊥平面BCC1,BC1⊂平面BCC1,
∴AC⊥BC1。
(2)
如图,设CB1∩C1B=E,连接DE,
∵D为AB的中点,E为C1B的中点,∴DE∥AC1,
∵DE⊂平面B1CD,AC1⊄平面B1CD,
∴AC1∥平面B1CD。
(3)由DE∥AC1,∠CED为AC1与B1C所成的角,
在△CDE中,DE=AC1=
=
,
CE=B1C=
=
,CD=
AB=
=1,
cos∠CED==
=
,
∴异面直线AC1与B1C所成角的余弦值为。
知识点
如图所示,正方形AA1D1D与矩形ABCD所在平面互相垂直,AB=2AD=2,点E为AB的中点。
(1)求证:BD1∥平面A1DE
(2)求证:D1E⊥A1D;
(3)求点B到平面A1DE的距离。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:∵正方形AA1D1D与矩形ABCD所在平面互相垂直,AB=2AD=2,点E为AB的中点,设O为AD1的中点,
则由三角形的中位线性质可得OE∥BD1。
由于OE⊂平面A1DE,BD1不在平面A1DE内,故BD1∥平面A1DE。
(2)证明:由题意可得D1A 是D1E在平面AA1D1D内的射影,由正方形的性质可得D1A⊥A1D,
由三垂线定理可得D1E⊥A1D。
(3)设点B到平面A1DE的距离为h,由于线段AB和平面A1DE交于点E,且E为AB的中点,
故A、B两点到平面A1DE的距离相等,即求点A到平面A1DE的距离h。
由于=
=
,
=
=
,
∵=
,
∴=
,即
=
,解得 h=
。
知识点
如图,三棱柱中,
平面
,
,
。
(1)求证:;
(2)求直线与平面
所成的角;
(3)求点到平面
的距离。
正确答案
见解析
解析
(1)∵∥
∴
是异面直线
所成的角
∵ 平面
,
∴ 在直角中,
,在直角
中,
∵ ∴
∴ 在
中,
∴ 在中,
∴为直角三角形 ∴
∴
(2)连接,交
于点
∵ 四边形
为菱形 ∴
∵ 平面
,
∥
∴
平面
∴
∵ 是平面
内的两条相交直线 ∴
平面
∴ 就是直线
与平面
所成的角
∵ ∴
为正三角形 ∴
∴ 在直角中,
∴ ∴ 直线
与平面
所成的角为
(3)设点到平面
的距离为
在直角中,
∴
,且
∵
∴
∴ ∴
知识点
如图,在四棱锥E—ABCD中,底面ABCD为正方形,AE平面CDE,
ADE的余弦值为
,AE=3。
(1)若F为DE的中点,求证:BE//平面ACF;
(2)求直线BE与平面ABCD所成角的正弦值。
正确答案
见解析
解析
(1)连结交于
,连
为
中点,
为
中点,
平面
,
平面
,
平面
。
(2)过作
于
,连结
平面
,
平面
,
,
,
平面
平面
平面
,
,
平面
,
平面
,即
为
在平面
内的射影
为
与平面
的所成角的平面角
由的余弦值为
,
,可求得正方形
的边长为5
又平面
,
为直角三角形,
,且
,
。
知识点
若直线(m﹣l)x﹣y+2=0与直线3x+my+3=0垂直,则实数m的值等于 。
正确答案
解析
∵直线(m﹣l)x﹣y+2=0与直线3x+my+3=0垂直,∴(m﹣1)3+(﹣1)m=0,解得m=,
知识点
如图,在直角梯形中,
,
,
是
中点,将
沿
折起,使得
面
;
(1)求证:平面平面
;
(2)若是
的中点,求三棱锥
的体积。
正确答案
见解析。
解析
(1) 证明 ∵底面
,∴
. ………1分
又由于,
∴正方形,∴
, ………3分
又,故
底面
, ………5分
因平面
,所以
底面
………6分
证法二:又由于,
,∴正方形
,∴
,
折叠后,,
,又
,故
底面
,
因平面
,所以
底面
(2) ∵,又
平面
,
平面
,所以
平面
∴点到平面
的距离即为点
到平面
的距离 ………7分
又∵,
是
的中点, ∴
.
由(1)知有底面
,所以有
.由题意得
,故
.
于是,由,可得
底面
. ………9分
∴,
,
又∵底面
,∴
,∵
,∴
∴
∴ ………12分
解法(二):也可以体积分割求解,但也应有必要的证明过程。
知识点
如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是正方形,PA⊥平面ABCD,且PA=AD点F是棱PD的中点,点E为CD的中点。
(1)证明:EF∥平面PAC;
(2)证明:PE⊥AF;
(3)求二面角B﹣PC﹣D的大小。
正确答案
见解析。
解析
(1)∵点E,F分别为CD,PD的中点,∴EF∥PC。
∵PC⊂平面PAC,EF⊄平面PAC,
∴EF∥平面PAC。
(2)证明:∵PA⊥平面ABCD,CD⊂平面ABCD
又ABCD是矩形,∴CD⊥AD,
∵PA∩AD=A,∴CD⊥平面PAD。
∵AF⊂平面PAD,∴AF⊥CD。
∵PA=AD,点F是PD的中点,∴AF⊥PD。
又CD∩PD=D,∴AF⊥平面PDC。
∵PE⊂平面PDC,∴PE⊥AF。
(3)
过点B作BH⊥PC于H,连接DH
∵△PBC≌△PDC,∴DH⊥PC
∴∠BHD是二面角B﹣PC﹣D的二面角。
设PA=AD=1,在△BHD中,BH=DH=,BD=
∴cos∠BHD==﹣
,∠BHD=120°
∴二面角B﹣PC﹣D的大小为120°。
知识点
如图,矩形中,
,
。
,
分别在线段
和
上,
∥
,将矩形
沿
折起,使
,,记折起后的矩形为
,且平面
平面
。
(1)求证:;
(2)求异面直线MD与FC所成的角的大小
正确答案
见解析
解析
解析:
(1)证明:连接,设
。
因为平面平面
,且
,
所以 平
面
, ……3分
所以 ,
…4分
又 , 所以四边形
为正方形,所以
, ………5分
所以 平面
,
所以 , …………6分
(2)60 ………12分
知识点
如图,中,
,
,
(1)求证:平面EPB平面PBA;
(2)求二面角的平面角正切值的大小。
正确答案
见解析
解析
解:(1),
又
,
,又
,
面PAB,
面PAB,
(2)过B点作BFAD于F,过F作FM
PD于M,联结BM
BF
AD BF
PA
BF
面PAD
BM为面PAD的斜线,MF为BM在面PAD的射影,BM
PD
BMF为二面角B-PD-A的平面角
PC与面ABCD成角,
PCA=
PA=3
BF= MF=
所以二面角B-PD-A平面角正切值为
知识点
已知P是直线上的动点,PA,PB是圆
的两条切线,A,B是切点,C是圆心,那么四边形PACB面积的最小值为________.
正确答案
2
解析
略
知识点
如图,A是半径为5的圆O上的一个定点,单位向量在A点处与圆O相切,点P是圆O上
的一个动点,且点P与点A不重合,则
·
的取值范围是
正确答案
[-5,5]
解析
略
知识点
如图,在三棱锥P-ABC中,面
, ∠BAC=120°,且AB=AC=AP=1,M为PB的中点,N在BC上,且AN=BN.
(1)求证:AB⊥MN;
(2)求点P到平面NMA的距离.
正确答案
见解析
解析
(1)取AB中点Q,连接MQ、NQ,
∵AN=BN∴, ……………2分
∵面
,∴
,又
∴,………………4分
所以AB⊥平面MNQ,又MN平面MNQ
∴AB⊥MN………………6分
(2)设点P到平面NMA的距离为h,
∵为
的中点,∴
=
又,
,∴
,
∵ ∴
……………………………7分
又,
,
,
……………………………………………………………………………9分
可得△NMA边AM上的高为,
∴………………10分
由 得
∴……………………12分
知识点
已知F1(-1,0),F2(1,0)为椭圆C的左、右焦点,且点P(1,)在椭圆C上。
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点F1的直线l交椭圆C于A,B两点,问△F2AB的内切圆的面积是否存在最大值?若存在求其最大值及此时的直线方程;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)由已知,可设椭圆的方程为
,
因为,所以
,
,
所以,椭圆的方程为
(也可用待定系数法,或用
)
………………4分
(2)当直线斜率存在时,设直线
:
,由
得
,
设,
,
……………6分
所以,
设内切圆半径为,因为
的周长为
(定值),
,所以当
的面积最大时,内切圆面积最大,又
,…………8分
令,则
,所以
…………10分
又当不存在时,
,此时
,
故当不存在时圆面积最大,
,此时直线方程为
.
………………12分
知识点
如图:四棱锥中,
,
,
。
∥
,
。
(1)证明: 平面
;
(2)求点到平面
的距离。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:因为,
,
……1分
所以。
所以 …… 3分
又因为,且
……4分
所以平面
……5分
(2)取中点
,连结
;设点
到平面
的距离为
。
由(1)平面
所以, ……6分
因为,
∥
,所以
。
又因为,
所以。 ……7分
所以 ……8 分
又,所以
……10分
而,易知
……11分
所以,所以
所以点到平面
的距离
……12分
知识点
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