题目列表(包括答案和解析)
如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AC⊥AD,AB⊥BC,∠BAC=45°,PA=AD=2,AC=1.
(Ⅰ)证明PC⊥AD;
(Ⅱ)求二面角A-PC-D的正弦值;
(Ⅲ)设E为棱PA上的点,满足异面直线BE与CD所成的角为30°,求AE的长.
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【解析】解法一:如图,以点A为原点建立空间直角坐标系,依题意得A(0,0,0),D(2,0,0),C(0,1,0),
,P(0,0,2).
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(1)证明:易得
,
于是
,所以![]()
(2)
,
设平面PCD的法向量
,
则
,即
.不防设
,可得
.可取平面PAC的法向量
于是
从而
.
所以二面角A-PC-D的正弦值为
.
(3)设点E的坐标为(0,0,h),其中
,由此得
.
由
,故
所以,
,解得
,即
.
解法二:(1)证明:由
,可得
,又由
,
,故
.又
,所以
.
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(2)如图,作
于点H,连接DH.由
,
,可得
.
因此
,从而
为二面角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
的正弦值为
.
(3)如图,因为
,故过点B作CD的平行线必与线段AD相交,设交点为F,连接BE,EF. 故
或其补角为异面直线BE与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
.
如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为菱形,PA
底面ABCD,AC=
,PA=2,E是PC上的一点,PE=2EC。
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(I)
证明PC
平面BED;
(II) 设二面角A-PB-C为90°,求PD与平面PBC所成角的大小
【解析】本试题主要是考查了四棱锥中关于线面垂直的证明以及线面角的求解的运用。
从题中的线面垂直以及边长和特殊的菱形入手得到相应的垂直关系和长度,并加以证明和求解。
解法一:因为底面ABCD为菱形,所以BD
AC,又
![]()
![]()
![]()
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【点评】试题从命题的角度来看,整体上题目与我们平时练习的试题和相似,底面也是特殊的菱形,一个侧面垂直于底面的四棱锥问题,那么创新的地方就是点E的位置的选择是一般的三等分点,这样的解决对于学生来说就是比较有点难度的,因此最好使用空间直角坐标系解决该问题为好。
1.(共12 分)解:(I).files/image1057.gif)
,
,
.files/image1834.gif)
.files/image1537.gif)
=
?.files/image1839.gif)
2分
4分
=
.
5分
又.files/image1849.gif)
.files/image1851.gif)
6分
函数
的最大值为
.
7分
当且仅当
(
Z)时,函数
取得最大值为
.
(II)由
(
Z),
9分
得
(
Z).
11分
函数
的单调递增区间为[
](
Z).
12
2.解:(Ⅰ) 选手甲答
道题进入决赛的概率为
; ……………1分
选手甲答
道题进入决赛的概率为
;…………………………3分
选手甲答5道题进入决赛的概率为
; …………………5分
∴选手甲可进入决赛的概率
+
+.files/image1882.gif)
. …………………7分
(Ⅱ)依题意,
的可能取值为
.则有
,
,
, …………………………10分
因此,有
ξ
3
4
5
P
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.files/image1897.gif)
.files/image1880.gif)
.
……………………………12分
3.(共12分)解法一:
解:(Ⅰ)
且
平面
.-------------2分
.files/image1907.gif)
为
在平面
内的射影.
--------3分
又
⊥
,
∴
⊥
.
----------4分
(Ⅱ) 由(Ⅰ)
⊥
,又
⊥
,
∴
为所求二面角的平面角.
-------6分
又∵
=.files/image1924.gif)
=4,
∴
=4
. ∵
=2
, ∴
=60°. -------8分
即二面角
大小为60°.
(Ⅲ)过
作
于D,连结
,
由(Ⅱ)得平面
平面
,又.files/image1938.gif)
平面
,
∴平面.files/image1936.gif)
平面
,且平面.files/image1936.gif)
平面
,
∴
平面
.
∴
为
在平面
内的射影.
.
--------10分
在
中,
,
在
中,
,
.
∴
=
.
------------11分
所以直线
与平面
所成角的大小为
.
----12分
解法二:解:(Ⅰ)由已知
,
以
点为原点,建立如图所示的空间直角坐标系
.
则
,
.
-------2分
则
,
.
.
.
----------------4分
(Ⅱ)
,
平面
.
是平面
的法向量. -------5分
设侧面
的法向量为.files/image2006.gif)
,
,
.
,
.令
则
.
则得平面
的一个法向量.files/image2006.gif)
.
---------6分
.
即二面角
大小为60°.
----------8分
(Ⅲ)由(II)可知.files/image2006.gif)
是平面
的一个法向量. --------10分
又
, .files/image1834.gif)
. -----11分
所以直线
与平面
所成角为
---------12分
4.解:(I)函数.files/image2037.gif)
当
…………2分
当x变化时,
的变化情况如下:
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.files/image2044.gif)
.files/image2046.gif)
.files/image2048.gif)
.files/image2050.gif)
―
0
+
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极小值
.files/image2053.gif)
由上表可知,函数
;
单调递增区间是.files/image2057.gif)
极小值是
…………6分
(II)由
…………7分
又函数
为[1,4]上单调减函数,
则
在[1,4]上恒成立,所以不等式
在[1,4]上恒成立.
即
在[1,4]上恒成立. …………10分
又
在[1,4]为减函数,
所以.files/image2073.gif)
所以
…………12分
5.解:椭圆
的左、右焦点分别为
、
,
……2分
又
,
,
………3分
解得
,
椭圆
的方程为
.
………4分
(Ⅱ)由
,得
.
设点
、
的坐标分别为
、
,则
……5分
.
(1)当
时,点
、
关于原点对称,则
.
(2)当
时,点
、
不关于原点对称,则
,
由
,得
即.files/image2122.gif)
点
在椭圆上,
有
,
化简,得
.
,
有
.………………①
……………7分
又
,
由
,得
.……………………………②
将①、②两式,得
.
,
,则
且
.
综合(1)、(2)两种情况,得实数
的取值范围是
. ………………8分
(Ⅲ)
,点
到直线
的距离
,
的面积.files/image2161.gif)
.files/image2163.gif)
.
………………………… 10分
由①有
,代入上式并化简,得
.
,
. ……………………… 11分
当且仅当
,即
时,等号成立.
当
时,
的面积最大,最大值为
. ……………………… 12分
6.解:(1).files/image2183.gif)
.files/image2185.gif)
……………………4分
(2)
的对称轴垂直于x轴,且顶点为Pn,
∴设
的方程为.files/image2193.gif)
把
,
∴
的方程为.files/image2197.gif)
∵
……………………6分
∴.files/image2201.gif)
∴.files/image2203.gif)
.files/image2205.gif)
=
…………………………8分
(3).files/image2209.gif)
.files/image2211.gif)
.files/image2213.gif)
∴S
中最大数a1=-17.…………………………10分
设
公差为d,则a10=.files/image2217.gif)
由此得.files/image2219.gif)
又∵
∴
∴.files/image2225.gif)
∴
……………………12分
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2009届新课标数学考点预测(26):函数与方程的思想方法
《2009年新课标考试大纲》明确指出“数学知识是指《普通高中数学课程标准(实验)》中所规定的必修课程、选修课程系列2和系列4中的数学概念、性质、法则、公式、公理、定理以及由其内容反映的数学思想方法”。其中数学思想方法包括: 函数与方程的思想方法、 数形结合的思想方法 、 分类整合的思想方法、 特殊与一般的思想方法、 转化与化归的思想方法、 必然与或然的思想方法。数学思想方法是对数学知识内容和方法的本质认识,是对数学的规律性的理性认识。高考通过对数学思想方法的考查,能够最有效地检测学生对数学知识的理解和掌握程度,能够最有效地反映出学生对数学各部分内容的衔接、综合和渗透的能力。《考试大纲》对数学考查的要求是“数学学科的系统性和严密性决定了数学知识之间深刻的内在联系,包括各部分知识的纵向联系和横向联系,要善于从本质上抓住这些联系,进而通过分类、梳理、综合,构建数学试卷的框架结构” 。而数学思想方法起着重要桥梁连接和支称作用,“对数学思想方法的考查是对数学知识在更高层次上的抽象和概括的考查,考查时必须要与数学知识相结合,通过数学知识的考查,反映考生对数学思想方法的掌握程度” 。“ 数学科的命题,在考查基础知识的基础上,注重对数学思想方法的考查,注重对数学能力的考查,展现数学的科学价值和人文价值,同时兼顾试题的基础性、综合性和现实性,重视试题间的层次性,合理调控综合程度,坚持多角度、多层次的考查,努力实现全面考查综合数学素养的要求。” 数学的思想方法渗透到数学的各个角落,无处不在,有些题目还要考查多个数学思想。在高考复习时,要充分认识数学思想在提高解题能力的重要性,在复习中要有意识地渗透这些数学思想,提升数学思想。
一、函数与方程的思想
所谓函数的思想,就是用运动和变化的观点、集合对应的思想,去分析和研究数学问题中的数量关系,建立函数关系或构造函数。运用函数的图像和性质去分析问题、转化问题,从而使问题获得解决,函数思想是对函数概念的本质认识,用于指导解题就是要善于利用函数知识或函数观点去观察分析处理问题。
所谓方程的思想就是分析数学问题中变量间的等量关系,建立方程或方程组,或者构造方程,通过解方程(组),或者运用方程的性质去分析转化问题使问题获得解决,方程思想是对方程概念的本质认识,用于指导解题就是利用方程或方程观点观察处理问题。函数思想与方程思想是密不可分的,可以相互转化的。
函数和方程的思想是最重要和最常用的数学思想,它贯穿于整个高中教学中,中学数学中的初等函数、三角函数、数列以及解析几何都可以归结为函数,尤其是导数的引入为函数的研究增添了新的工具.因此,在数学教学中注重函数与方程的思想是相当重要的.在高考中,函数与方程的思想也是作为思想方法的重点来考查的,使用选择题和填空题考查函数与方程思想的基本运算,而在解答题中,则从更深的层次,在知识的网络的交汇处,从思想方法与相关能力相综合的角度进行深入考查。
1、利用函数与方程的性质解题
例1.(2008安徽卷,理,11)若函数
分别是
上的奇函数、偶函数,且满足
,则有( )
A.
B..files/image2237.gif)
C.
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