題目列表(包括答案和解析)
如圖,在四棱錐P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AC⊥AD,AB⊥BC,∠BAC=45°,PA=AD=2,AC=1.
(Ⅰ)證明PC⊥AD;
(Ⅱ)求二面角A-PC-D的正弦值;
(Ⅲ)設(shè)E為棱PA上的點(diǎn),滿足異面直線BE與CD所成的角為30°,求AE的長.
【解析】解法一:如圖,以點(diǎn)A為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,依題意得A(0,0,0),D(2,0,0),C(0,1,0), ,P(0,0,2).
(1)證明:易得,
于是
,所以
(2) ,
設(shè)平面PCD的法向量
,
則,即
.不防設(shè)
,可得
.可取平面PAC的法向量
于是
從而
.
所以二面角A-PC-D的正弦值為.
(3)設(shè)點(diǎn)E的坐標(biāo)為(0,0,h),其中,由此得
.
由,故
所以,,解得
,即
.
解法二:(1)證明:由,可得
,又由
,
,故
.又
,所以
.
(2)如圖,作于點(diǎn)H,連接DH.由
,
,可得
.
因此,從而
為二面角A-PC-D的平面角.在
中,
,由此得
由(1)知
,故在
中,
因此所以二面角
的正弦值為
.
(3)如圖,因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012071821180638818491/SYS201207182118431693242163_ST.files/image044.png">,故過點(diǎn)B作CD的平行線必與線段AD相交,設(shè)交點(diǎn)為F,連接BE,EF. 故或其補(bǔ)角為異面直線BE與CD所成的角.由于BF∥CD,故
.在
中,
故
在中,由
,
,
可得.由余弦定理,
,
所以.
如圖,長方體中,底面
是正方形,
是
的中點(diǎn),
是棱
上任意一點(diǎn)。
(Ⅰ)證明: ;
(Ⅱ)如果=2 ,
=
,
, 求
的長。
【解析】(Ⅰ)因底面是正方形,故,又側(cè)棱垂直底面,可得
,而
,所以
面
,因
,所以
面
,又
面
,所以
;
(Ⅱ)因=2 ,
=
,,可得
,
,設(shè)
,由
得
,即
,解得
,即
的長為
。
若下列方程:,
,
,至少有一個方程有實(shí)根,試求實(shí)數(shù)
的取值范圍.
解:設(shè)三個方程均無實(shí)根,則有
解得,即
.
所以當(dāng)或
時(shí),三個方程至少有一個方程有實(shí)根.
⊙O1和⊙O2的極坐標(biāo)方程分別為,
.
⑴把⊙O1和⊙O2的極坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程;
⑵求經(jīng)過⊙O1,⊙O2交點(diǎn)的直線的直角坐標(biāo)方程.
【解析】本試題主要是考查了極坐標(biāo)的返程和直角坐標(biāo)方程的轉(zhuǎn)化和簡單的圓冤啊位置關(guān)系的運(yùn)用
(1)中,借助于公式,
,將極坐標(biāo)方程化為普通方程即可。
(2)中,根據(jù)上一問中的圓的方程,然后作差得到交線所在的直線的普通方程。
解:以極點(diǎn)為原點(diǎn),極軸為x軸正半軸,建立平面直角坐標(biāo)系,兩坐標(biāo)系中取相同的長度單位.
(I),
,由
得
.所以
.
即為⊙O1的直角坐標(biāo)方程.
同理為⊙O2的直角坐標(biāo)方程.
(II)解法一:由解得
,
即⊙O1,⊙O2交于點(diǎn)(0,0)和(2,-2).過交點(diǎn)的直線的直角坐標(biāo)方程為y=-x.
解法二: 由,兩式相減得-4x-4y=0,即過交點(diǎn)的直線的直角坐標(biāo)方程為y=-x
若正整數(shù)滿足:
,證明,存在
,使以下三式:
同時(shí)成立.
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