- 平面与平面平行的判定与性质
- 共195题
如图,四棱柱中,底面.四边形为梯形,
,且.过三点的平面记为,与的交点为.
(1)证明:为的中点;
(2)求此四棱柱被平面所分成上下两部分的体积之比;
(3)若,,梯形的面积为6,
求平面与底面所成二面角大小.
正确答案
见解析。
解析
本题以直四棱柱为背景,考察学生的空间意识、运算和推演能力,考查空间整合思想的运用。
(1)取AD中点M,AA1中点N,连MN,MC,NQ。则MN‖A1D,又QC‖A1D,则MN‖QC,由于四棱柱中,底面.则∠AMN与∠BCQ分别是MN与QC与底面所成的角,则∠AMN=∠BCQ。又∠NAM=∠QBC=
BC=AM,则∆AMN∆BCQ,则BQ=AN,则Q是BB1中点。
(2)若AB,CD交于点E,则A1Q过点E,若∆BCE面积为s,则四边形面积为3s,设AA1=2h,则棱锥A1-AED有体积为,三棱锥Q-BCE体积为,则多面体BCQ-ADA1的体积为,又四棱柱的体积为3sh,此四棱柱被平面所分成上下两部分的体积之比为
(3)过A作AH⊥CD于H,连A1H,则∠A1HA为平面与底面所成二面角之锐二面角。由于,∆ADH面积是梯形面积的,即为4.由于CD=2,则AH=4,而,则∠A1HA=。
所以,平面与底面所成二面角大小为.
知识点
设、都是非零向量,下列四个条件中,使成立的充分条件是( )
正确答案
解析
若使成立,则选项中只有D能保证,故选D.
知识点
若实数满足,则的最小值为 .
正确答案
解析
知识点
已知函数f(x)=lnx﹣ax2+(2﹣a)x。
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)设a>0,证明:当0<x<时,f(+x)>f(﹣x);
(3)若函数y=f(x)的图象与x轴交于A,B两点,线段AB中点的横坐标为x0,证明:f′( x0)<0。
正确答案
见解析
解析
(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),
f′(x)==﹣,
①若a>0,则由f′(x)=0,,得x=,且当x∈(0,)时,f′(x)>0,
当x∈(,+∞)时,f′(x)<0,
所以f(x)在(0,)单调递增,在(,+∞)上单调递减;
②当a≤0时,(x)>0恒 成立,因此f(x)在(0,+∞)单调递增;
(2)设函数g(x)=f(+x)﹣f(﹣x),则g(x)=ln(1+ax)﹣ln(1﹣ax)﹣2ax,
g′(x)==,
当x∈(0,)时,g′(x)>0,而g(0)=0,
所以g(x)>0,
故当0<x<时,f(+x)>f(﹣x);
(3)由(1)可得,当a≤0时,函数y=f(x)的图象与x轴至多有一个交点,
故a>0,从而f(x)的最大值为f(),且f()>0,
不妨设A(x1,0),B(x2,0),0<x1<x2,
则0<x1<<x2,
由(2)得,f(﹣x1)﹣f()>f(x1)﹣f(x2)=0,
从而f(x)在(,+∞)单调递减,∴﹣x1<x2,,于是x0=,
由(1)知,f′( x0)<0。
知识点
如图,在正方体中,、分别是、的中点,则异面直线与所成角的大小是____________。
正确答案
90º
解析
方法一:连接D1M,易得DN⊥A1D1 ,DN⊥D1M,
所以,DN⊥平面A1MD1,
又A1M平面A1MD1,所以,DN⊥A1D1,故夹角为90º
方法二:以D为原点,分别以DA, DC, DD1为x, y, z轴,建立空间直角坐标系D—xyz.设正方体边长为2,则D(0,0,0),N(0,2,1),M(0,1,0)A1(2,0,2)
故,
所以,cos< = 0,故DN⊥D1M,所以夹角为90º
知识点
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