(2)当的长度最小时.求直线与平面所成的角的大小,⑶当的长度最小时.求三棱锥的内切球的半径. 【查看更多】

 

题目列表(包括答案和解析)

如图,某地为了开发旅游资源,欲修建一条连接风景点和居民区的公路,点所在的山坡面与山脚所在水平面所成的二面角为(),且,点到平面的距离(km).沿山脚原有一段笔直的公路可供利用.从点到山脚修路的造价为万元/km,原有公路改建费用为万元/km.当山坡上公路长度为km()时,其造价为万元.已知,,,.

(I)在上求一点,使沿折线修建公路的总造价最小;

(II) 对于(I)中得到的点,在上求一点,使沿折线修建公路的总造价最小.

(III)在上是否存在两个不同的点,,使沿折线修建公路的总造价小于(II)中得到的最小总造价,证明你的结论.

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19.如图4,某地为了开发旅游资源,欲修建一条连接风景点和居民区的公路,点所在的山坡面与山脚所在水平面所成的二面角为(),且,点到平面的距离(km).沿山脚原有一段笔直的公路可供利用.从点到山脚修路的造价为万元/km,原有公路改建费用为万元/km.当山坡上公路长度为km()时,其造价为万元.已知,,,.

(I)在上求一点,使沿折线修建公路的总造价最小;

(II) 对于(I)中得到的点,在上求一点,使沿折线修建公路的总造价最小.

(III)在上是否存在两个不同的点、,使沿折线修建公路的总造价小于(II)中得到的最小总造价,证明你的结论.

                                         图4

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(本小题满分13分)
已知,在水平平面上有一长方体绕旋转得到如图所示的几何体.

(Ⅰ)证明:平面平面;
(Ⅱ)当时,直线与平面所成的角的正弦值为,求的长度;
(Ⅲ)在(Ⅱ)条件下,设旋转过程中,平面与平面所成的角为,长方体的最高点离平面的距离为,请直接写出的一个表达式,并注明定义域.

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(本小题满分13分)

已知,在水平平面上有一长方体绕旋转得到如图所示的几何体.

(Ⅰ)证明:平面平面;

(Ⅱ)当时,直线与平面所成的角的正弦值为,求的长度;

(Ⅲ)在(Ⅱ)条件下,设旋转过程中,平面与平面所成的角为,长方体的最高点离平面的距离为,请直接写出的一个表达式,并注明定义域.

 

 

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(本小题满分13分)

已知,在水平平面上有一长方体绕旋转得到如图所示的几何体.

(Ⅰ)证明:平面平面;

(Ⅱ)当时,直线与平面所成的角的正弦值为,求的长度;

(Ⅲ)在(Ⅱ)条件下,设旋转过程中,平面与平面所成的角为,长方体的最高点离平面的距离为,请直接写出的一个表达式,并注明定义域.

 

 

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一、DDBCD  CABCA

二、11.1;       12.;     13.           14.;    15.;

16.

三.解答题(本大题共6小题,共76分)

17.解:(1)法一:由题可得;

法二:由题,

故,从而;

法三:由题,解得,

故,从而。

(2),令,

则,

在单调递减,

故,

从而的值域为。

18.解:(1)的可能取值为0,1,2,3,4,,

,

,,。

因此随机变量的分布列为下表所示;

0

1

2

3

4

(2)由⑴得:,

19.法一:(1)连接,设,则。

因为,所以,故,从而,

故。

又因为,

所以,当且仅当取等号。

此时为边的中点,为边的中点。

故当为边的中点时,的长度最小,其值为

(2)连接,因为此时分别为的中点,

故,所以均为直角三角形,

从而,所以即为直线与平面所成的角。

因为,所以即为所求;

(3)因,又,所以。

又,故三棱锥的表面积为

。

因为三棱锥的体积,

所以。

法二:(1)因,故。

设,则。

所以,

当且仅当取等号。此时为边的中点。

故当为的中点时,的长度最小,其值为;

(2)因,又,所以。

记点到平面的距离为,

因,故,解得。

因,故;

(3)同“法一”。

法三:(1)如图,以为原点建立空间直角坐标系,设,则,

所以,当且仅当取等号。

此时为边的中点,为边的中点。

故当为边的中点时,的长度最小,其值为;

(2)设为面的法向量,因,

故。取,得。

又因,故。

因此,从而,

所以;

(3)由题意可设为三棱锥的内切球球心,

则,可得。

与(2)同法可得平面的一个法向量,

又,故,

解得。显然,故。

20.解:(1)当时,。令得,

故当 时,单调递增;

当时,单调递减。

所以函数的单调递增区间为,

单调递减区间为;

(2)法一:因,故。

令,

要使对满足的一切成立,则,

解得;

法二:,故。

由可解得。

因为在单调递减,因此在单调递增,故。设,

则,因为,

所以,从而在单调递减,

故。因此,即。

(3)因为,所以

即对一切恒成立。

,令,

则。因为,所以,

故在单调递增,有。

因此,从而。

所以。

21.解:(1)设,则由题,

由得,故。

又根据可得,

即,代入可得,

解得(舍负)。故的方程为;

(2)法一:设,代入得,

故,

从而

因此。

法二:显然点是抛物线的焦点,点是其准线上一点。

设为的中点,过分别作的垂线,垂足分别为,

则。

因此以为直径的圆与准线相切(于点)。

若与重合,则。否则点在外,因此。

综上知。

22.证明:(1)因,故。

显然,因此数列是以为首项,以2为公比的等比数列;

(2)由⑴知,解得;

(3)因为

所以。

又(当且仅当时取等号),

故。

综上可得。(亦可用数学归纳法)

 


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