复习卷ⅱ
1.如图,已知面,于d,。
1)令,,试把表示为的函数,并求其最大值;
2)在直线pa上是否存在一点q,使得?
讲解 (1)为寻求与的关系,首先可以将转化为。
面,于d,。
为在面上的射影。,即。
即的最大值为,等号当且仅当时取得。
2)由正切函数的单调性可知:点q的存在性等价于:是否存在点q使得。
令,解得:,与交集非空。
满足条件的点q存在。
点评本题将立体几何与代数融为一体,不仅要求学生有一定的空间想象力,而且,作好问题的转化是解决此题的关键。
2. 如图所示:正四棱锥中,侧棱与底面所成角的正切值为。
1)求侧面与底面所成二面角的大小;
2)若e是pb中点,求异面直线pd与ae所成角的正切值;
3)在侧面上寻找一点f,使得ef侧面pbc。试确定点f的位置,并加以证明。
讲解: (1)连交于点,连po,则po⊥面abcd, ∠pao就是与底面所成的角, tan∠pao=。
设ab=1,则po=aotan∠pao =。
设f为ad中点,连fo、po,则of⊥ad,所以,pf⊥ad,所以,就是侧面与底面所成二面角的平面角。
在rt中,。即面与底面所成二面角的大小为。
2)由(1)的作法可知:o为bd中点,又因为e为pd中点,所以, 。
就是异面直线pd与ae所成的角。
在rt中,。
由,可知:面。所以,。
在rt中,。
异面直线pd与ae所成的角为。
3)对于这一类探索性的问题,作为一种探索,我们首先可以将条件放宽一些,即先找到面的一条垂线,然后再平移到点e即可。
为了达到上述目的,我们可以从考虑面面垂直入手,不难发现:。
延长交于点,连接。设为中点,连接。
四棱锥为正四棱锥且为中点,所以,为中点,,。
。∴ 面⊥。,为正三角形。,∴
取af中点为k,连ek,则由及得四边形为平行四边形,所以,。
点评开放性问题中,“退一步去想”(先只满足部分条件)、“将命题加强”往往是找到解题的突破口的方法。
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