[分析]要证明若干点共线问题.只需要证明这些点同在两个相交平面内即可. 【查看更多】

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示的长方体中,底面是边长为的正方形,为与的交点,,是线段的中点.

(Ⅰ)求证:平面;

(Ⅱ)求证:平面;

(Ⅲ)求二面角的大小.

【解析】本试题主要考查了线面平行的判定定理和线面垂直的判定定理,以及二面角的求解的运用。中利用,又平面,平面,∴平面由,,又,∴平面. 可得证明

(3)因为∴为面的法向量.∵,,

∴为平面的法向量.∴利用法向量的夹角公式,,

∴与的夹角为,即二面角的大小为.

方法一:解:(Ⅰ)建立如图所示的空间直角坐标系.连接,则点、,

∴,又点,,∴

∴,且与不共线,∴.

又平面,平面,∴平面.…………………4分

(Ⅱ)∵,

∴,,即,,

又,∴平面.   ………8分

(Ⅲ)∵,,∴平面,

∴为面的法向量.∵,,

∴为平面的法向量.∴,

∴与的夹角为,即二面角的大小为

 

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如图,是△的重心,、分别是边、上的动点,且、、三点共线.

(1)设,将用、、表示;

(2)设,,证明:是定值;

(3)记△与△的面积分别为、.求的取值范围.

(提示:

【解析】第一问中利用(1)

第二问中,由(1),得;①

另一方面,∵是△的重心,

∴

而、不共线,∴由①、②,得

第三问中,

由点、的定义知,,

且时,;时,.此时,均有.

  时,.此时,均有.

以下证明:,结合作差法得到。

解:(1)

.

(2)一方面,由(1),得;①

另一方面,∵是△的重心,

∴.  ②

而、不共线,∴由①、②,得 

解之,得,∴(定值).

(3).

由点、的定义知,,

且时,;时,.此时,均有.

  时,.此时,均有.

以下证明:.(法一)由(2)知,

∵,∴.

∵,∴.

∴的取值范围

 

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设是两个不共线的非零向量.

(1)若=,=,=,求证:A,B,D三点共线;

(2)试求实数k的值,使向量和共线. (本小题满分13分)

【解析】第一问利用=()+()+==得到共线问题。

第二问,由向量和共线可知

存在实数,使得=()

=,结合平面向量基本定理得到参数的值。

解:(1)∵=()+()+

==    ……………3分

∴      ……………5分

又∵∴A,B,D三点共线   ……………7分

(2)由向量和共线可知

存在实数,使得=()   ……………9分

∴=   ……………10分

又∵不共线

∴  ……………12分

解得

 

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在面积为9的正方形内部随机取一点,则能使的面积大于的概率是_________.

【答案】

【解析】 要使的面积大于,需满足点P到AB的距离大于1,且点P在正方形内,即点P应在四边形EFCD内,所以概率为。

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已知曲线C:(m∈R)

(1)   若曲线C是焦点在x轴点上的椭圆,求m的取值范围;

(2)     设m=4,曲线c与y轴的交点为A,B(点A位于点B的上方),直线y=kx+4与曲线c交于不同的两点M、N,直线y=1与直线BM交于点G.求证:A,G,N三点共线。

【解析】(1)曲线C是焦点在x轴上的椭圆,当且仅当解得,所以m的取值范围是

(2)当m=4时,曲线C的方程为,点A,B的坐标分别为,

由,得

因为直线与曲线C交于不同的两点,所以

即

设点M,N的坐标分别为,则

直线BM的方程为,点G的坐标为

因为直线AN和直线AG的斜率分别为

所以

即,故A,G,N三点共线。

 

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