18、1x(p1>0)和E2:y2=2p2x(p2>0),過原點O的兩條直線l1和l2,l1與E1,E2分別交于A1,A2兩點,l2與E1,E2分別交于B1,B2兩點.
圖1-4
(1)證明:A1B1∥A2B2;
(2)過O作直線l(異于l1,l2)與E1,E2分別交于C1,C2兩點,記△A1B1C1與△A2B2C2的面積分別為S1與S2,求的值.
19.解:(1)證明:設直線l1,l2的方程分別為y=k1x,y=k2x(k1,k2≠0),
則由得A1,
由得A2.
同理可得B1,B2.
所以==2p1,
==2p2.
故=,所以A1B1∥A2B2
(2)由(1)知A1B1
19、∥A2B2,同理可得B1C1∥B2C2,C1A1∥C2A2,所以△A1B1C1∽△A2B2C2,
因此=.
又由(1)中的=||知,=,
故=.
20.、、[2014·安徽卷] 如圖1-5,四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,A1A⊥底面ABCD,四邊形ABCD為梯形,AD∥BC,且AD=2BC.過A1,C,D三點的平面記為α,BB1與α的交點為Q.
圖1-5
(1)證明:Q為BB1的中點;
(2)求此四棱柱被平面α所分成上下兩部分的體積之比;
(3)若AA1=4,CD=2,梯形ABCD的面積為6,求平面α與底面ABCD所成二面角的大?。?
20.解: (1)證明:因為BQ
20、∥AA1,BC∥AD,
BC∩BQ=B,AD∩AA1=A,
所以平面QBC∥平面A1AD,
從而平面A1CD與這兩個平面的交線相互平行,
即QC∥A1D.
故△QBC與△A1AD的對應邊相互平行,
于是△QBC∽△A1AD,
所以===,即Q為BB1的中點.
(2)如圖1所示,連接QA,QD.設AA1=h,梯形ABCD的高為d,四棱柱被平面α所分成上下兩部分的體積分別為V上和V下,BC=a,則AD=2a.
圖1
V三棱錐Q-A1AD=×·2a·h·d=ahd,
V四棱錐Q-ABCD=··d·=ahd,
所以V下=V三棱錐Q-A1AD+V四棱錐Q-ABCD=ahd.
21、
又V四棱柱A1B1C1D1-ABCD=ahd,
所以V上=V四棱柱A1B1C1D1-ABCD-V下=ahd-ahd=ahd,故=.
(3)方法一:如圖1所示,在△ADC中,作AE⊥DC,垂足為E,連接A1E.
又DE⊥AA1,且AA1∩AE=A,
所以DE⊥平面AEA1,所以DE⊥A1E.
所以∠AEA1為平面α與底面ABCD所成二面角的平面角.
因為BC∥AD,AD=2BC,所以S△ADC=2S△BCA.
又因為梯形ABCD的面積為6,DC=2,
所以S△ADC=4,AE=4.
于是tan∠AEA1==1,∠AEA1=.
故平面α與底面ABCD所成二面角的大小為.
方
22、法二:如圖2所示,以D為原點,DA,分別為x軸和z軸正方向建立空間直角坐標系.
設∠CDA=θ,BC=a,則AD=2a.
因為S四邊形ABCD=·2sinθ=6,
所以a=.
圖2
從而可得C(2cosθ,2sinθ,0),A1,
所以DC=(2cosθ,2sinθ,0),=.
設平面A1DC的法向量n=(x,y,1),
由
得
所以n=(-sinθ,cosθ,1).
又因為平面ABCD的法向量m=(0,0,1),
所以cos〈n,m〉==,
故平面α與底面ABCD所成二面角的大小為.
21.、、[2014·安徽卷] 設實數(shù)c>0,整數(shù)p>1,n∈N*.
(1
23、)證明:當x>-1且x≠0時,(1+x)p>1+px;
(2)數(shù)列{an}滿足a1>c,an+1=an+a,證明:an>an+1>c.
21.證明:(1)用數(shù)學歸納法證明如下.
①當p=2時,(1+x)2=1+2x+x2>1+2x,原不等式成立.
②假設p=k(k≥2,k∈N*)時,不等式(1+x)k>1+kx成立.
當p=k+1時,(1+x)k+1=(1+x)(1+x)k>(1+x)(1+kx)=1+(k+1)x+kx2>1+(k+1)x.
所以當p=k+1時,原不等式也成立.
綜合①②可得,當x>-1,x≠0時,對一切整數(shù)p>1,不等式(1+x)p>1+px均成立.
(2)
24、方法一:先用數(shù)學歸納法證明an>c.
①當n=1時,由題設知a1>c成立.
②假設n=k(k≥1,k∈N*)時,不等式ak>c成立.
由an+1=an+a易知an>0,n∈N*.
當n=k+1時,=+a=
1+.
由ak>c>0得-1<-<<0.
由(1)中的結論得=>1+p·=.
因此a>c,即ak+1>c,
所以當n=k+1時,不等式an>c也成立.
綜合①②可得,對一切正整數(shù)n,不等式an>c均成立.
再由=1+可得<1,
即an+1an+1>c,n∈N*.
方法二:設f(x)=x+x1-p,x≥c,則xp≥c,
所以f′(x)=+(1-p)x-p=>0.
由此可得,f(x)在[c,+∞)上單調(diào)遞增,因而,當x>c時,f(x)>f(c)=c.
①當n=1時,由a1>c>0,即a>c可知
a2=a1+a=a1c,從而可得a1>a2>c,
故當n=1時,不等式an>an+1>c成立.
②假設n=k(k≥1,k∈N*)時,不等式ak>ak+1>c成立,則當n=k+1時,f(ak)>f(ak+1)>f(c),
即有ak+1>ak+2>c,
所以當n=k+1時,原不等式也成立.
綜合①②可得,對一切正整數(shù)n,不等式an>an+1>c均成立.