01时,Sx0递减;当x11时,Sx0递增;
3
3
故当x1时,S的最小值是323。
3
3
(方法二)利用函数的方法求最小值。
令3xtt23111,则:St32
4
t2
3t26t8
4
1
3
8t2
6t
1
故当13x1时,S的最小值是323。
t83
3
二、解答题:本大题共6小题,共计90分,请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明或演算步骤15、(本小题满分14分)在平面直角坐标系xOy中,点A-1-2、B23、C-2-1。1求以线段AB、AC为邻边的平行四边形两条对角线的长;
2设实数t满足ABtOCOC0,求t的值。
解析本小题考查平面向量的几何意义、线性运算、数量积,考查运算求解能力。满分14分。
(1)(方法一)由题设知AB35AC11,则
ABAC26ABAC44
所以ABAC210ABAC42
f故所求的两条对角线的长分别为42、210。
(方法二)设该平行四边形的第四个顶点为D,两条对角线的交点为E,则E为B、C的中点,E(0,1)又E(0,1)为A、D的中点,所以D(1,4)
故所求的两条对角线的长分别为BC42、AD210;
(2)由题设知:OC-2-1,ABtOC32t5t。
由ABtOCOC0,得:32t5t210,
从而5t11所以t11。5
或者:ABOC
2
tOC
,
AB
35
t
ABOC
11
OC2
5
16、(本小题满分14分)
如图,在四棱锥PABCD中,PD⊥平面ABCD,PDDCBC1,AB2,
AB∥DC,∠BCD900。
1求证:PC⊥BC;
2求点A到平面PBC的距离。解析本小题主要考查直线与平面、平面与平面的位置关系,考查几何体的体积,考查空间想象能力、推理论证能力和运算能力。满分14分。
(1)证明:因为PD⊥平面ABCD,BC平面ABCD,所以PD⊥BC。
由∠BCD900,得CD⊥BC,
又PDDCD,PD、DC平面PCD,
所以BC⊥平面PCD。
因为PC平面PCD,故PC⊥BC。
(2)(方法一)分别取AB、PC的中点E、F,连DE、DF,则:易证DE∥CB,DE∥平面PBC,点D、E到平面PBC的距离相等。又点A到平面PBC的距离等于E到平面PBC的距离的2倍。由(1)知:BC⊥平面PCD,所以平面PBC⊥平面PCD于PC,因为PDDC,PFFC,所以DF⊥PC,所以DF⊥平面PBC于F。
易知DF2,故点A到平面PBC的距离等于2。2
f(方法二)体积法:连结AC。设点A到平面PBC的距离为h。
因为AB∥DC,∠BCD900,所以∠ABC900。
从而AB2,BC1,得ABC的面积SABC1。
由
PD⊥平面
ABCD
及
PD1,得三棱锥
PABC
的体积V
13
SABC
PD
13
。
因为PD⊥平面ABCD,DC平面ABCD,所以PD⊥DC。
又PDDC1,所以PCPD2DC22。
r