1、1 、 已知正三棱锥SA B C的高S O为 3 , 底面边长为 6 , 过A向它所对 侧面S B C作垂线,垂足为O,在A O上取一点P,使A PP O= 8 ,求经 过P点且平行底面的截面的面积 分析: 本题的关键在于求出过P平行于底的截面到顶点的距离与底面到顶点的距 离之比 解答:如图 1 0 1 3 ,因SA B C是正三棱锥,所以O是正三角形A B C的中心连 结A O延工交B C于D,则D是B C的中点,故B CA D,B CS D,因而B C平 面S A D,从而平面A S D平面S B C又A O平面S B C,故S O在平面S A D 内,因而O在S D上,于是 由 设过P作
2、平行于底的平面与S D的交点为O1 ,则 于是 故所求截面面积 2 、设正三棱锥PA B C的高为P O,M为P O 的中点,过A M作与棱B C平行的平面,将正三 棱锥截成上、下两部分,试求两部分体积之比 分析:设过A M且平行B C的平面交平面P B C于E F (EP B,FP C),要求两部分体积之比,只要求 V P A B C=S P E FS P B C 解答: 如图1 0 1 4 , 过设A M且平行B C 的平面与棱P B 、 P C 分别交于E 、 F 则E F / / B C 连 结 A O并延长交 B C于 D ,则 D为 B C的中点,连结 P D交 E F于 G ,则
3、 因 A到平面 P E F的距离即为 A到平面 A B C的距离,所以在P A D 中, 过O作P D的平行线, 交A G于N 因为M为P O的中点, 故| O N | = | P G | , 故,因而,故所求上下两部分体积之比为 3 、四面体A B C D被平面 所截,对棱A B,C D都与 平行且与 等距,设 截得截面四边形的面积 为S,对棱A B与C D的距离为h,求这个四面体A B C D的体积分析:利用“等底、等高的两 个四面体的体积相等”将四面体添加几个等体积的四面体,构成一个平行六面体来计算 解答: 过四面体A B C D的各棱分别作与其对棱平行的平面, 六个平面相交得一平行六面
4、体A C1B D1 A1C B1D(如图 1 0 1 5 )此时V A B C D等于平行六面体的体积V减去四个彼此等积的三棱锥的 体积,这四个三棱锥分别是AA1C D,BB1D C,CC1A B,DD1A B因为这四个三棱锥的底 面积为平行六面体底面积的,其高与平行六面体的高相等,故每一个三棱锥的体积等于 于是 由于A B,C D与截面等距,如图 1 0 1 5 可知K,L,M,N分别是A A1 ,C C1,B B1,D D1的中 点,易知,而h就是平面A C1B D1 与平面A1C B1D的距离,所以 说明:利用“等积”进行割补,是解决多面体体积问题的一个有效方法 例例 11 、已知x、y
5、RR ,求证: 证证明明: 这三者可视为如图中A B、B C、C D三条线段的长度 显然|A B| |B C| |C D| |A D| =所以 评评述述:二次根式内是一个二次式,常构造图形,利用余弦定理证明同法可证: 例例 33 、函数f(x) 在 0 ,1 上有定义,f( 0 ) =f( 1 )如果对于任意不同的x1 ,x2 0 ,1 ,都有|f(x1) f(x2) | |x1x2| 求证:对于任意 明明:不妨设 0 x1x21 (1 )若,则 命题成立 (2 )若,根据条件f( 0 ) =f( 1 ) 得 |f(x2) f(x1) | = |f( 1 ) f(x2) f(x1) f( 0
6、) | |f( 1 ) f(x2) | |f(x1) f( 0 ) | 1 x2x10 = 1 (x2x1) 命题同样得证 综上命题成立 例例 55 、已知n 2 ,证明: 证证明明:(1 )显然是n的增函数 (2 ) 思思路路分分析析:易猜出时,A、B、C中任两者不等时, 证证明明:我们先假定C是常量,于是AB= C也是常量 显然,当A=B时,上式达到最大值因此,只要A、B、C中任意两个不等,表达式 s i nAs i nB s i nC就没有达到最大值因而,当时,s i nAs i nBs i nC取到最大值,不 等式得证 评评述述:不等式中含有多个变量时,我们往往固定其中部分变量,求其他变量变化时,相应表达式 的最值类似可证:A B C中, 锐角A B C中,t a nAt a nBt a nC3