- 线面角和二面角的求法
- 共279题
如图矩形在变换
的作用下变成了平行四边形
,求变换
所对应的矩阵
。
正确答案
见解析。
解析
解法一:(1)由矩形变换成平行四边形
可以看成先将矩形
绕着
点旋转
,得到矩形
,然后再将矩形
作切变变换得到平行四边形
。
故旋转变换矩阵为:
切变变换:,
切变变换矩阵为
矩阵
,
解法二:(1)设矩阵
,则点
,
,
故:,
,
即:
解得:,
。
知识点
设函数,其中
为正整数。
(1)判断函数的单调性,并就
的情形证明你的结论;
(2)证明:;
(3)对于任意给定的正整数,求函数
的最大值和最小值。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)在
上均为单调递增的函数. …… 1分
对于函数,设
,则
,
,
函数
在
上单调递增. …… 3分
(2) 原式左边
. …… 5分
又原式右边
.
. …… 6分
(3)当时,函数
在
上单调递增,
的最大值为
,最小值为
.
当时,
,
函数
的最大、最小值均为1.
当时,函数
在
上为单调递增。
的最大值为
,最小值为
.
当时,函数
在
上单调递减,
的最大值为
,最小值为
. …… 9分
下面讨论正整数的情形:
当为奇数时,对任意
且
,
以及 ,
,从而
.
在
上为单调递增,则
的最大值为
,最小值为
. …… 11分
当为偶数时,一方面有
.
另一方面,由于对任意正整数,有
,
.
函数
的最大值为
,最小值为
.
综上所述,当为奇数时,函数
的最大值为
,最小值为
.
当为偶数时,函数
的最大值为
,最小值为
. …… 13分
知识点
在三棱锥中,底面
是以
为直角的等腰三角形.又
在底面
上的射影
在线段
上且靠近点
,
,
,
和底面
所成的角为
.
(1)求点到底面
的距离;
(2)求二面角的大小的正切值。
正确答案
(1)(2)
解析
解析:(1)∵在底面
上的射影
在线段
上且靠近点
,
∴底面
.连
,则
.设
,
为
的中点,
则,
.∴在
中,
.在
中,
.
在中,
,解得
.故点
到底面
的距离为
.
(2)∵,∴
.过
作
于
,连结
,则
为二面角
的平面角.∵
,∴
知识点
已知直三棱柱的三视图如图所示,且
是
的中点。
(1)求证:∥平面
;
(2)求二面角的余弦值;
(3)试问线段上是否存在点
,使
与
成
角?若存在,确定
点位置,若不存在,说明理由。
正确答案
见解析
解析
解析: (1)证明:根据三视图知:三棱柱是直三棱柱,
,
连结
,交
于点
,连结
.
由 是直三棱柱,
得 四边形为矩形,
为
的中点。
又为
中点,所以
为
中位线,
所以 ∥
, ……2分
因为 平面
,
平面
,
所以 ∥平面
. …………4分
(2)由是直三棱柱,且
,故
两两垂直。
如图建立空间直角坐标系.
…………5分
,则
.
所以 ,
设平面的法向量为
,则有
所以 取
,得
. …………………… …6分
易知平面的法向量为
. ………7分
由二面角是锐角,得
.……………8分
所以二面角的余弦值为
.
(3)假设存在满足条件的点.
因为在线段
上,
,
,故可设
,其中
.
所以 ,
. ………………………9分
因为与
成
角,所以
. ………………………10分
即,解得
,舍去
. ……………………11分
所以当点为线段
中点时,
与
成
角. ………………………12分
知识点
已知向量,设函数
.
(1)求函数在
上的单调递增区间;
(2)在中,
,
,
分别是角
,
,
的对边,
为锐角,若
,
,
的面积为
,求边
的长。
正确答案
(1)(2)5
解析
解析:(1)由题意得
………………………………………………………………………3分
令,
解得:,
,
,或
所以函数在
上的单调递增区间为
,
…………………6分
(2)由得:
化简得:
又因为,解得:
…………………………………………………………9分
由题意知:,解得
,
又,所以
故所求边的长为
. ……………………………………………………………………12分
知识点
扫码查看完整答案与解析