題目列表(包括答案和解析)
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(shè)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.
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【解析】解法一:如圖,以點A為原點建立空間直角坐標(biāo)系,依題意得A(0,0,0),D(2,0,0),C(0,1,0),
,P(0,0,2).
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(1)證明:易得
,
于是
,所以![]()
(2)
,
設(shè)平面PCD的法向量
,
則
,即
.不防設(shè)
,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(shè)點E的坐標(biāo)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(shè)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
.
已知函數(shù) ![]()
R).
(Ⅰ)若
,求曲線
在點
處的的切線方程;
(Ⅱ)若
對任意 ![]()
恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.
【解析】本試題主要考查了導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的運用。
第一問中,利用當(dāng)
時,
.
因為切點為(
),
則
,
所以在點(
)處的曲線的切線方程為:![]()
第二問中,由題意得,
即
即可。
Ⅰ)當(dāng)
時,
.
,
因為切點為(
),
則
,
所以在點(
)處的曲線的切線方程為:
. ……5分
(Ⅱ)解法一:由題意得,
即
. ……9分
(注:凡代入特殊值縮小范圍的均給4分)
,
因為
,所以
恒成立,
故
在
上單調(diào)遞增,
……12分
要使
恒成立,則
,解得
.……15分
解法二:
……7分
(1)當(dāng)
時,
在
上恒成立,
故
在
上單調(diào)遞增,
即
.
……10分
(2)當(dāng)
時,令
,對稱軸
,
則
在
上單調(diào)遞增,又
① 當(dāng)
,即
時,
在
上恒成立,
所以
在
單調(diào)遞增,
即
,不合題意,舍去
②當(dāng)
時,
,
不合題意,舍去 14分
綜上所述:
設(shè)函數(shù)f(x)=
在[1,+∞
上為增函數(shù).
(1)求正實數(shù)a的取值范圍;
(2)比較
的大小,說明理由;
(3)求證:
(n∈N*, n≥2)
【解析】第一問中,利用
解:(1)由已知:
,依題意得:
≥0對x∈[1,+∞
恒成立
∴ax-1≥0對x∈[1,+∞
恒成立 ∴a-1≥0即:a≥1
(2)∵a=1 ∴由(1)知:f(x)=
在[1,+∞)上為增函數(shù),
∴n≥2時:f(
)=
(3) ∵
∴![]()
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