已知为棱长的正方体, 为棱的中点.
(1)求三棱锥的体积;
(2)求证: 平面.
【答案】(1);(2)见解析.
【解析】试题分析:(1)高为ED,再根据锥体体积公式计算体积(2)连接交于点,根据三角形中位线性质得,再根据线面平行判定定理得结论
(1)体积
(2)连接交于点,则为的中位线,即,
又面, 面,得到 平面.
【题型】解答题
【结束】
18
已知抛物线: 的焦点为圆的圆心.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若斜率的直线过抛物线的焦点与抛物线相交于两点,求弦长.
高二数学解答题中等难度题
已知为棱长的正方体, 为棱的中点.
(1)求三棱锥的体积;
(2)求证: 平面.
【答案】(1);(2)见解析.
【解析】试题分析:(1)高为ED,再根据锥体体积公式计算体积(2)连接交于点,根据三角形中位线性质得,再根据线面平行判定定理得结论
(1)体积
(2)连接交于点,则为的中位线,即,
又面, 面,得到 平面.
【题型】解答题
【结束】
18
已知抛物线: 的焦点为圆的圆心.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若斜率的直线过抛物线的焦点与抛物线相交于两点,求弦长.
高二数学解答题中等难度题查看答案及解析
如图,在四棱锥 中,底面 是平行四边形, , , , 底面.
(1)求证: 平面 ;
(2)若 为 的中点,求直线 与平面 所成角的正弦值.
【答案】(1)见解析(2)
【解析】试题分析:(1)根据三角形的边长关系得到BD=3, , ,根据线面垂直的性质得到,进而得到线面垂直;(2)建立空间坐标系得到直线的方向向量,和面的法向量,再由向量的夹角公式得到线面角.
解析:
(1)在中由余弦定理得
,∴ ,即
又 底面 ,
所以, ,又
所以, 平面.
(2)以 为原点,分别以 、 、 为 轴、 轴、 轴,建立空间直角坐标系,则 , , , ,
所以, , , .
设平面 的法向量为
由 , ,得 ,
令 得 , ,即
设直线 与平面 所成角为 ,
则
【题型】解答题
【结束】
19
已知函数 , .
(1)求函数 的最小正周期;
(2)若 ,且 ,求 的值.
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如图:在四棱锥中,底面为菱形,且, 底面,
, , 是上点,且平面.
(1)求证: ;(2)求三棱锥的体积.
【答案】(1)见解析;(2).
【解析】试题分析:(1)根据菱形性质得对角线相互垂直,根据底面得,再根据线面垂直判定定理得面即可得结果(2)记与的交点为,则BD 为高,三角形POE为底,根据锥体体积公式求体积
(1)面
(2)记与的交点为,连接
平面
在中: , , ,
在中: , ,则,即,
则
【题型】解答题
【结束】
21
已知椭圆: 的离心率,且其的短轴长等于.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图,记圆: ,过定点作相互垂直的直线和,直线(斜率)与圆和椭圆分别交于、两点,直线与圆和椭圆分别交于、两点,若与面积之比等于,求直线的方程.
高二数学解答题中等难度题查看答案及解析
如图,在四棱锥中,底面是平行四边形, ,侧面底面, , , , 分别为, 的中点,点在线段上.
(1)求证: 平面;
(2)如果三棱锥的体积为,求点到面的距离.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】试题分析:
(1)在平行四边形中,得出,进而得到,证得底面,得出,进而证得平面.
(2)由到面的距离为,所以面, 为中点,即可求解的值.
证明:(1)在平行四边形中,因为, ,
所以,由, 分别为, 的中点,得,所以.
侧面底面,且, 底面.
又因为底面,所以.
又因为, 平面, 平面,
所以平面.
【解析】
(2)到面的距离为1,所以面, 为中点, .
【题型】解答题
【结束】
21
已知函数.
(1)当时,求函数在点处的切线方程;
(2)求函数的极值;
(3)若函数在区间上是增函数,试确定的取值范围.
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如图,在正方体中, 分别是棱的中点, 为棱上一点,且异面直线与所成角的余弦值为.
(1)证明: 为的中点;
(2)求平面与平面所成锐二面角的余弦值.
【答案】(1)见解析(2)
【解析】试题分析:(1)以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,不妨令正方体的棱长为2,设,利用,解得,即可证得;
(2)分别求得平面与平面的法向量,利用求解即可.
(1)证明:以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系.
不妨令正方体的棱长为2,
则, , , , ,
设,则, ,
所以 ,
所以,解得(舍去),即为的中点.
(2)【解析】
由(1)可得, ,
设是平面的法向量,
则.令,得.
易得平面的一个法向量为,
所以.
所以所求锐二面角的余弦值为.
点睛:空间向量解答立体几何问题的一般步骤是:(1)观察图形,建立恰当的空间直角坐标系;(2)写出相应点的坐标,求出相应直线的方向向量;(3)设出相应平面的法向量,利用两直线垂直数量积为零列出方程组求出法向量;(4)将空间位置关系转化为向量关系;(5)根据定理结论求出相应的角和距离.
【题型】解答题
【结束】
22
已知椭圆的短轴长为2,且椭圆过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线过定点,且斜率为,若椭圆上存在两点关于直线对称, 为坐标原点,求的取值范围及面积的最大值.
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证明:(Ⅰ)已知是正实数,且.求证: ;
(Ⅱ)已知,且, , .求证: 中至少有一个是负数.
【答案】(1)见解析;(2)见解析.
【解析】试题分析:(1)利用分析法将要证不等式转化为整式不等式,再约分得已知条件的不等式,即得结论(2)利用反证法,根据不等式性质可得 ,即得与已知条件矛盾的条件,即假设不成立
(Ⅰ)因为均为正数,欲证,只要证明,也即证,也即证明,这与已知条件相符,且以上每个步骤都可逆,故不等式成立.
(Ⅱ)假设都是非负数,因,
故,又 ,
故,与题设矛盾,故假设不成立,原命题成立.
【题型】解答题
【结束】
24
已知椭圆的左、右两个焦点分别为,离心率,短轴长为2.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设点为椭圆上的一动点(非长轴端点),的延长线与椭圆交于点,的延长线与椭圆交于点,若面积为,求直线的方程.
高二数学解答题困难题查看答案及解析
在棱长为的正方体中,是线段的中点,.
(1) 求证:^;
(2) 求证://平面;
(3) 求三棱锥的表面积.
【解析】本试题考查了线线垂直和线面平行的判定定理和表面积公式的运用。第一问中,利用,得到结论,第二问中,先判定为平行四边形,然后,可知结论成立。
第三问中,是边长为的正三角形,其面积为,
因为平面,所以,
所以是直角三角形,其面积为,
同理的面积为, 面积为. 所以三棱锥的表面积为.
解: (1)证明:根据正方体的性质,
因为,
所以,又,所以,,
所以^. ………………4分
(2)证明:连接,因为,
所以为平行四边形,因此,
由于是线段的中点,所以, …………6分
因为面,平面,所以∥平面. ……………8分
(3)是边长为的正三角形,其面积为,
因为平面,所以,
所以是直角三角形,其面积为,
同理的面积为, ……………………10分
面积为. 所以三棱锥的表面积为
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已知数列 的前 项和为 ,并且满足 , .
(1)求数列 通项公式;
(2)设 为数列 的前 项和,求证: .
【答案】(1) (2)见解析
【解析】试题分析:(1)根据题意得到, ,两式做差得到;(2)根据第一问得到,由错位相减法得到前n项和,进而可证和小于1.
解析:
(1)∵
当 时,
当时, ,即
∴数列 时以 为首项, 为公差的等差数列.
∴ .
(2)∵
∴ ①
②
由① ②得
∴
点睛:这个题目考查的是数列通项公式的求法及数列求和的常用方法;数列通项的求法中有常见的已知和的关系,求表达式,一般是写出做差得通项,但是这种方法需要检验n=1时通项公式是否适用;数列求和常用法有:错位相减,裂项求和,分组求和等.
【题型】解答题
【结束】
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已知 , 分别是椭圆 : ( )的左、右焦点, 是椭圆 上的一点,且 ,椭圆 的离心率为 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)若直线 : 与椭圆 交于不同两点 , ,椭圆 上存在点 ,使得以 , 为邻边的四边形 为平行四边形( 为坐标原点).
(ⅰ)求实数 与 的关系;
(ⅱ)证明:四边形 的面积为定值.
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已知曲线在点处的切线为,其中.
(Ⅰ)求直线的方程;
(Ⅱ)求证:直线和曲线一定有两个不同的公共点.
【答案】(Ⅰ) 直线 ;(Ⅱ)见解析.
【解析】试题分析:(I)求出函数的导数,分别求出,,即可求得直线的方程;(Ⅱ)联立直线与曲线的方程,令,利用导数研究函数的单调性,即可判断函数零点的个数,从而可证直线和曲线一定有两个不同的公共点.
(I)因为
所以直线的斜率
所以直线的方程为
化简得到
(Ⅱ)把曲线和直线的方程联立得
所以
所以
令
所以,
令,得到得,
当时,的变化情况如下表
0 | 0 | ||||
极大 | 极小 |
因为时,,而
(或者说:时,),
所以在上有一个零点
而时,,所以在上只有一个零点
又在上没有零点
所以只有两个不同的零点,即直线和曲线有两个不同的公共点.
【题型】解答题
【结束】
18
已知函数,其中常数.
(Ⅰ)若函数为单调函数,求实数的最大值;
(Ⅱ)如果函数只有一个零点,求实数的取值范围.
高二数学解答题中等难度题查看答案及解析
已知曲线在点处的切线为,其中.
(Ⅰ)求直线的方程;
(Ⅱ)求证:直线和曲线一定有两个不同的公共点.
【答案】(Ⅰ) 直线 ;(Ⅱ)见解析.
【解析】试题分析:(I)求出函数的导数,分别求出,,即可求得直线的方程;(Ⅱ)联立直线与曲线的方程,令,利用导数研究函数的单调性,即可判断函数零点的个数,从而可证直线和曲线一定有两个不同的公共点.
(I)因为
所以直线的斜率
所以直线的方程为
化简得到
(Ⅱ)把曲线和直线的方程联立得
所以
所以
令
所以,
令,得到得,
当时,的变化情况如下表
0 | 0 | ||||
极大 | 极小 |
因为时,,而
(或者说:时,),
所以在上有一个零点
而时,,所以在上只有一个零点
又在上没有零点
所以只有两个不同的零点,即直线和曲线有两个不同的公共点.
【题型】解答题
【结束】
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已知函数,其中常数.
(Ⅰ)求的单调区间;
(Ⅱ)如果函数没有零点,求实数的取值范围.
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