如圖, 在斜三棱柱ABC-A1B1C1中 AB=BC=2, ∠ABC= 120°, 又頂點A1在底面ABC上的射影落在AC上, 側棱AA1與底面成60°的角, D為AC的中點.(1) 求證: AA1⊥BD; (2)若面A1DB⊥面DC1B, 求側棱AA1之長. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示,已知斜三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BCA=,AC=BC=a,點A1在底面ABC上的射影恰為AC的中點D,已知BA1⊥AC1

(1)

求證:BC⊥平面A1ACC1

(2)

求點A1到AB的距離

(3)

求C到平面ABC1的距離

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1.C 2.D 3.D 4.A 5.A 6.B 7.B 8.C 9.A 10.B 

11.9  12.     13.x=1 或y=4x-2   14. R3   15. (1,-3)

16.解: (1)△ABD的面積S= absinC=?1?1?sinθ= sinθ

∵△BDC是正三角形, 則△BDC面積=BD2 : 而由△ABD及余弦定理可知:

BD2=12+12+2?1?1?cosθ= 2-2cosθ

于是四邊形ABCD面積S= sinθ + (2-2cosθ)   

S= + sin(θ-) 其中0<θ<π

(2)由 S= + sin(θ-)  及0<θ<π  則-<θ-<

在θ-= 時, S取得最大值 1+  此時θ= + =

17.(1) 在斜三棱柱ABC-A1B1C1中, 因為A1在底面ABC上射影落在AC上, 則平面A1ACC1經(jīng)過底面ABC的垂線 故側面A1C⊥面ABC.又 BD為等腰△ABC底邊AC上中線, 則BD⊥AC, 從而BD⊥面AC . ∴BD⊥面A1C 又AA1Ì 面A1C  ∴AA1⊥BD

(2)在底面ABC, △ABC是等腰三角形, D為底邊AC上中點, 故DB⊥AC, 又面ABC⊥面A1C

∴DB⊥面A1C  , 則DB⊥DA1,DB⊥DC1  , 則∠A1DC1是二面角A1-OB-C1的平面角

∵面A1DB面DC1B, 則∠A1DC1=Rt∠, 將平面A1ACC1放在平面坐標系中(如圖),  ∵側棱AA1和底面成60°, 設A1A=a , 則A1=( , a), C1( + 2, a)  A(0,0) , C(2, 0), AC中點D(, 0), 由知: (-, a)?( +, a)=0 , ∴a2=3, a=

故所求側棱AA1長為

18.(1) ξ=2表示從B中取出兩個紅球.

① 從A中取一紅球放入B中, 再從B中取2紅球的概率P= ? =

② 從A中取一白球放入B中, 再從B中取2紅球的概率P=? =

∴P(ξ=2)= + =

(2) 由(1)的方式可知: P(ξ=0)= ? +? =

P(ξ=1)= ?  + ?  =  

ξ

0

1

2

P

∴ξ的概率分布列為: 

 

Eξ=1? + 2? = =

19.  解: (1) 設雙曲線一、三象限漸近線l1: - =0 的傾 斜角為α ∵l和l2關于直線l1對稱, 記它們的交點為P. 而l2與x軸平行, 記l2與y軸交點為Q 依題意有∠QPO=∠POM=∠OPM=α(銳角)又AB: y=  (x-2), 故tan2α=  則 = , 求得tanα= , tanα=-2(舍)  ∴ =   , e2= = 1+()2 =    ,因此雙曲線C的離心率 .

 (2) ∵ = , 故設所求雙曲線方程 - =1 將 y= (x-2),代入 x2-4y2=4k2,

消去y得: x2- x+ + k2=0  設A(x1,y1), B(x2,y2)

|AB| = |x1-x2| = ?= ?

= , 化簡得到: =   , 求得k2=1 .

故所求雙曲線C的方程為: -y2=1

20.解: (1)由 nSn+1=(n+2)Sn+an+2  (*)

變形為n(Sn+1-Sn)=2Sn+an+2, 而Sn是{an}前n項和, 于是有nan+1=2Sn+an+2, a1=0,

在n=1, a2=2a1+a1+2=2, 則a2=2 , 在n=2, 2a3=2(a1+a2)+a2+2=4+4=8, 則a3=4

(2)充分性: 由(1)可猜測到: an=2n-2. 下面先用數(shù)學歸納法證明: an=2n-2

① 在n=1時, a1=2×1-2=0 與已知 a1=0一致 故n=1時, an=2n-2成立.

②假設n≤k時, an=2n-2成立,

∴Sk=a1+a2+……+ak=0+2+4+…+(2k-1)=k(k-1)

∵ (*)式 nan+1=2Sn+an+2恒成立, 則kan+1=2Sk+ak+2 = 2k(k-1)+(2k-2)+2=2k2

∴ ak+1=2k=2[(k+1)-1]

故n=k+1時, an=2n-2成立, 綜合①②可知: an=2n-2成立對n∈N*恒成立.

∴數(shù)列{an}的通項為an=2n-1, ∴an-an-1=2(n≥2, n∈N)

由等差數(shù)列定義可知{an}是等差數(shù)列, 從而充分性得證.

必要性: 由(1)可知 nan+1=2Sn+an+2恒成立, 則(n-1)an=2Sn-1+an-1+2(n≥2)(**)

若{an}是等差數(shù)列, 則an-an-1=d(n≥2),且an=a1+(n-1)d. 代入(**) 式中有:

n(an+1-an)=2an-an-1  ∴ nd=an+d=a1+(n-1)d+d ∴a1=0 從而必要性得證.

因此a1=0 是數(shù)列{an}為等差數(shù)列的充分條件.

21. 解: (1)由 f(x)=x2+2x+alnx 求導數(shù)得f '(x)=2x+2+

f(x)在(0,1)上恒單調(diào),只需f '(x) ≥ 0 或≤0在(0,1)上恒成立.

只需2x2+2x+a≥0 , 或2x2+2x+a≤0恒成立

即只需 a ≥ -(2x2+2x) 或a≤-(2x2+2x) 在(0,1)上恒成立.

又記g(x)=-2x(x+1) , 0<x≤1 可知: -4 ≤g(x)<0 ∴所求a≥0 或a≤-4

(2) ∵ f(x) =x2+2x+alnx 由f(2t-1)≥2f(t)-3得到:

(2t-1)2+2(2t-1)+aln(2t-1)≥2(t2+2t+alnt)-3

化簡為: 2(t-1)2≥a?ln   ①  

∵t>1時, 有t2>2t-1, 則ln >0 . a≤  ②

構造函數(shù)m(x)=ln(1+x)-x(x>-1), 求導m '(x) = -1=

則m(x)在x=0時取極大值, 同時也是最大值.故m(x)≤m(0).

從而ln(1+x)≤x在x>-1上恒成立.

∴l(xiāng)n = ln(1+ )≤  < (t-1)2  ③ 

在t>1時恒成立, 而t=1時③式取等號.  

∴l(xiāng)n ≤ (t-1)2      ④

在t≥1時恒成立. 因此由②④可知實數(shù)a取值范圍:  a≤2.

 


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