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发布时间:2023-10-02 09:47:34 来源:文档文库
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第4 关羽开门 刀举成功
●计名释义
关羽不同于诸葛. 诸葛是智星,靠着扇子;关羽是武士,用的大刀. “过关斩将”用这大刀,“水淹七军”用这大刀.
数学上的“分析”、“分解”、“分割”等,讲的都是刀工. 关羽的“切瓜分片”是什么意思?切者,七刀也,分者,八刀也!再难的数学题,经过这七刀、八刀,最后不就粉碎了吗!
●典例示范
[例1] (2006年四川卷第19题)
如图,在长方体ABCD—A1B1C1D1中,E、P分别是BC、A1D1AB=2a. 的中点,M、N分别是AE、CD1的中点,AD=AA1=a,(Ⅰ)求证:MN∥面ADD1A1; (Ⅱ)求二面角P—AE—D的大小; (Ⅲ)求三棱锥P—DEN的体积.
[分析] 这是个长方体,而“长”正好是“宽”和“高”的2倍,这正是“关羽开门”的对象:用刀从中一劈,则分成2个相等的正方体. 对于正方体,我们该多么熟悉啊!有关线段的长度,各线段间的位置关系,我们都了如指掌.
[解Ⅰ] 取D1C1的中点Q ,过Q和MN作平面QRST. 显然,M、N都在这平面里. 易知QN和SM都平行于平面BCC1B1MN∥BCC1B1MN∥面ADD1A1(证毕).
[插语] 其所以这么简单,是因为我们对正方体熟悉. 正方体从何而来,感谢关羽的大刀之功. 以后的(Ⅱ)和(Ⅲ),都可转化到正方体里进行(从略).
【例2】 (04·重庆卷题21设p>0是一常数,过点Q(2p,0)的直线与抛物线y2=2px交于相异两点A、B,以线段AB为直径作圆H(H为圆心).
(Ⅰ)试证:抛物线顶点在圆H的圆周上; (Ⅱ)并求圆H的面积最小时直线AB的方程.
【分析】 (Ⅰ)AB是圆H的直径,欲证抛物线的顶点在圆上,有如下各种对策:(1)证|OH|=
(2证|OA|2+|OB|2=|AB|2 (3)证∠AOB=90°,即OA⊥OB,等.
显然,利用向量知识证OAOB=0,当为明智之举.