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
.
,
,
为常数,离心率为
的双曲线
:
上的动点
到两焦点的距离之和的最小值为
,抛物线
:![]()
的焦点与双曲线
的一顶点重合。(Ⅰ)求抛物线
的方程;(Ⅱ)过直线
:
(
为负常数)上任意一点
向抛物线
引两条切线,切点分别为
、
,坐标原点
恒在以
为直径的圆内,求实数
的取值范围。
【解析】第一问中利用由已知易得双曲线焦距为
,离心率为
,则长轴长为2,故双曲线的上顶点为
,所以抛物线
的方程![]()
第二问中,
为
,
,
,
故直线
的方程为
,即
,
所以
,同理可得:![]()
借助于根与系数的关系得到即
,
是方程
的两个不同的根,所以![]()
由已知易得
,即![]()
解:(Ⅰ)由已知易得双曲线焦距为
,离心率为
,则长轴长为2,故双曲线的上顶点为
,所以抛物线
的方程![]()
(Ⅱ)设
为
,
,
,
故直线
的方程为
,即
,
所以
,同理可得:
,
即
,
是方程
的两个不同的根,所以![]()
由已知易得
,即![]()
| a |
| b |
| b |
| a |
| a |
| b |
| c |
| a |
| b |
| c |
| a |
| b |
| c |
| a |
| b |
| a |
| c |
| a |
| b |
| a |
| b |
| a |
| b |
| a |
| c |
| a |
| 0 |
| b |
| c |
| A、2个 | B、3个 | C、4个 | D、5个 |
| a |
| b |
| b |
| a |
| a |
| b |
| c |
| a |
| b |
| c |
| a |
| b |
| c |
| a |
| b |
| a |
| c |
| a |
| b |
| a |
| c |
| a |
| 0 |
| b |
| c |
关于平面向量的数量积运算与实数的乘法运算相类比,易得下列结论:①
;②
;③
;
④
;⑤由
可得
.
以上通过类比得到的结论正确的有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
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