題目列表(包括答案和解析)
已知m>1,直線
,橢圓C:
,
、
分別為橢圓C的左、右焦點.
(Ⅰ)當直線過右焦點
時,求直線的方程;
(Ⅱ)設直線與橢圓C交于A、B兩點,△A![]()
、△B![]()
的重心分別為G、H.若原點O在以線段GH為直徑的圓內,求實數m的取值范圍.[
【解析】第一問中因為直線
經過點
(
,0),所以
=
,得
.又因為m>1,所以
,故直線的方程為![]()
第二問中設
,由
,消去x,得
,
則由
,知
<8,且有![]()
由題意知O為![]()
的中點.由
可知
從而
,設M是GH的中點,則M(
).
由題意可知,2|MO|<|GH|,得到范圍
證明:(1)當n=1時,顯然命題是正確的;(2)假設n=k時有
<k+1,那么當n=k+1時,
=(k+1)+1,所以當n=k+1時命題是正確的,由(1)(2)可知對于n∈N,命題都是正確的.以上證法是錯誤的,錯誤在于( )
A.當n=1時,驗證過程不具體
B.歸納假設的寫法不正確
C.從k到k+1的推理不嚴密
D.從k到k+1的推理過程沒有使用歸納假設
如圖,在四棱錐P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AC⊥AD,AB⊥BC,∠BAC=45°,PA=AD=2,AC=1.
(Ⅰ)證明PC⊥AD;
(Ⅱ)求二面角A-PC-D的正弦值;
(Ⅲ)設E為棱PA上的點,滿足異面直線BE與CD所成的角為30°,求AE的長.
![]()
【解析】解法一:如圖,以點A為原點建立空間直角坐標系,依題意得A(0,0,0),D(2,0,0),C(0,1,0),
,P(0,0,2).
![]()
(1)證明:易得
,
于是
,所以![]()
(2)
,
設平面PCD的法向量
,
則
,即
.不防設
,可得
.可取平面PAC的法向量
于是
從而
.
所以二面角A-PC-D的正弦值為
.
(3)設點E的坐標為(0,0,h),其中
,由此得
.
由
,故
所以,
,解得
,即
.
解法二:(1)證明:由
,可得
,又由
,
,故
.又
,所以
.
![]()
(2)如圖,作
于點H,連接DH.由
,
,可得
.
因此
,從而
為二面角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
的正弦值為
.
(3)如圖,因為
,故過點B作CD的平行線必與線段AD相交,設交點為F,連接BE,EF. 故
或其補角為異面直線BE與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
.
如圖,三棱錐
中,側面
底面
,
,且
,
.(Ⅰ)求證:
平面
;
(Ⅱ)若
為側棱PB的中點,求直線AE與底面
所成角的正弦值.
![]()
【解析】第一問中,利用由
知,
,
又AP=PC=2,所以AC=2
,
又AB=4, BC=2
,,所以
,所以
,即
,
又平面
平面ABC,平面
平面ABC=AC,
平面ABC,
平面ACP,所以
第二問中結合取AC中點O,連接PO、OB,并取OB中點H,連接AH、EH,因為PA=PC,所以PO⊥AC,同(Ⅰ)易證
平面ABC,又EH//PO,所以EH平面
ABC ,
則
為直線AE與底面ABC 所成角,
![]()
解
(Ⅰ) 證明:由用由
知,
,
又AP=PC=2,所以AC=2
,
又AB=4, BC=2
,,所以
,所以
,即
,
又平面
平面ABC,平面
平面ABC=AC,
平面ABC,
平面ACP,所以![]()
………………………………………………6分
(Ⅱ)如圖, 取AC中點O,連接PO、OB,并取OB中點H,連接AH、EH,
因為PA=PC,所以PO⊥AC,同(Ⅰ)易證
平面ABC,
又EH//PO,所以EH平面
ABC ,
則
為直線AE與底面ABC 所成角,
且
………………………………………10分
又PO=1/2AC=
,也所以有EH=1/2PO=
,
由(Ⅰ)已證
平面PBC,所以
,即
,
故
,
于是![]()
所以直線AE與底面ABC 所成角的正弦值為![]()
![]()
已知曲線C:
(m∈R)
(1) 若曲線C是焦點在x軸點上的橢圓,求m的取值范圍;
(2) 設m=4,曲線c與y軸的交點為A,B(點A位于點B的上方),直線y=kx+4與曲線c交于不同的兩點M、N,直線y=1與直線BM交于點G.求證:A,G,N三點共線。
【解析】(1)曲線C是焦點在x軸上的橢圓,當且僅當
解得
,所以m的取值范圍是![]()
(2)當m=4時,曲線C的方程為
,點A,B的坐標分別為
,
由
,得![]()
因為直線與曲線C交于不同的兩點,所以![]()
即![]()
設點M,N的坐標分別為
,則![]()
![]()
直線BM的方程為
,點G的坐標為![]()
因為直線AN和直線AG的斜率分別為![]()
所以
![]()
![]()
即
,故A,G,N三點共線。
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