每日一题[3038]开尔文胞体

$2008$ 年北京奥运会游泳中心(水立方)的设计灵感来于威尔 $\cdot$ 弗兰泡沬,威尔 $\cdot$ 弗兰泡沬是对开尔文胞体的改进,开尔文体是一种多面开尔文胞体体,它由正六边形和正方形围成(其中每一个顶点处有一个正方形和两个正六边形),已知该多面体共有 $24$ 个顶点,且棱长为 $ 1 $,则该多面体的表面积为_______.

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每日一题[3037]方寸之间

数学中有许多形状优美、寓意独特的几何体,“勒洛四面体”就是其中之一.勒洛四面体是以正四面体的四个顶点为球心,以正四面体的棱长为半径的四个球的公共部分.如图,在勒洛四面体中,正四面体 $A B C D$ 的棱长为 $ 4$,则下列结论正确的是(       )

A.若 $P, Q$ 是勒洛四面体 $A B C D$ 表面上的任意两点,则 $P Q$ 的最大值是 $ 4$

B.勒洛四面体 $A B C D$ 被平面 $A B C$ 截得的截面面积是 $8(\pi-\sqrt{3})$

C.勒洛四面体 $A B C D$ 的体积是 $8 \sqrt{6} \pi$

D.勒洛四面体 $A B C D$ 内切球的半径是 $4-\sqrt{6}$

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每日一题[3036]追踪轨迹

在 $ {\rm Rt}\triangle A B C$ 中,$B=\dfrac{\pi}{2}$,$A C=2 B C=4$,$D$ 为线段 $A C$ 的中点,如图,将 $\triangle A B D$ 沿 $B D$ 翻折,得到三棱锥 $P-B C D$(点 $P$ 为点 $A$ 翻折到的位置),在翻折过程中,下列说法正确的是(       )

A.$\triangle P B D$ 的外接圆半径为 $2$

B.存在某一位置,使得 $P D \perp B D$

C.存在某一位置,使得 $P B \perp C D$

D.若 $P D \perp D C$,则此时三棱锥 $P-B C D$ 的外接球的体积为 $\dfrac{32}{3} \pi$

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每日一题[3035]挪转乾坤

如图,在棱长为 $1$ 的长方体 $ABCD-A_1B_1C_1D_1$ 中,$P$ 为侧面 $BCC_1B$(不含边界)内的动点,$Q$ 为线段 $A_1C$ 上的动点,若直线 $A_1P$ 与 $A_1B_1$ 的夹角为 $45^\circ$,则下列说法正确的是(       )

A.线段 $A_1P$ 的长度为 $\sqrt 2$

B.$\dfrac{\sqrt 3}3A_1Q+PQ$ 的最小值为 $1$

C.对任意点 $P$ 总存在点 $Q$,使得 $D_1Q\perp CP$

D.存在点 $P$,使得直线 $A_1P$ 与平面 $ADD_1A_1$ 所成的角为 $60^\circ$

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每日一题[3034]外接曲线

已知函数 $f(x)=m {\rm e}^x-x^2-x+2$.

1、若函数 $f(x)$ 在 $\mathbb R$ 上单调递增,求 $m$ 的取值范围.

2、若 $m<0$,且 $f(x)$ 有两个零点 $x_1, x_2$,证明:$\left|x_1-x_2\right|<3+\dfrac{m}{3}$.

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每日一题[3033]参数表达

如图,长方形 $A B C D$ 中,$A B=\dfrac{\sqrt{15}}{2}$,$A D=1$,点 $E$ 在线段 $A B$(端点除外)上,现将 $\triangle A D E$ 沿 $D E$ 折起为 $\triangle KD E$.设 $\angle A D E=\alpha$,二面角 $K-D E-C$ 的大小为 $\beta$,若 $\alpha+\beta=\dfrac{\pi}{2}$,则四棱锥 $K-B C D E$ 体积的最大值为_______.

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每日一题[3032]分而治之

已知函数 $f(x)=\dfrac{a}{2} x^2-x-x \ln x$($a \in \mathbb{R}$).

1、若 $a=2$,求方程 $f(x)=0$ 的解.

2、若 $f(x)$ 有两个零点且有两个极值点,记两个极值点为 $x_1, x_2$,求 $a$ 的取值范围并证明: $$ f\left(x_1\right)+f\left(x_2\right)<\frac{1}{2 \mathrm{e}} . $$

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每日一题[3031]切线三角形

已知抛物线 $H: x^2=2 p y$($p$ 为常数,$p>0$),如图,$A, B, C$ 是 $H$ 上不同的三点,过三点的三条切线分别两两相交于点 $A', B', C'$,证明:$\dfrac{|A C'|}{|C'B'|}=\dfrac{|B'A'|}{|A'C|}=\dfrac{|C'B|}{|B A'|}$.

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每日一题[3030]辅助函数

已知正实数 $0<a \leqslant \dfrac{1}{2} \leqslant b<1$,函数 $f(x)=a^x+b^{1-x}$($x \in[0,1]$).

1、若 $a+b=1$,证明:$f(x)$ 在 $[0, b]$ 上单调递减.

2、证明:对任意 $m, n \in \mathbb R^{\ast}$,$m+n=1$,有 $m^n+n^m \leqslant \sqrt{m}+\sqrt{n} \leqslant m^m+n^n$.

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每日一题[3029]切线表达

已知抛物线 $y^2=2 p x$($p>0$)与双曲线 $y=-\dfrac{1}{x}$ 相交于点 $R$,抛物线与双曲线的公切线分别与拋物线、双曲线相切于点 $S, T$,求证:对于任意正实数 $p$,$\triangle R S T$ 的面积是与 $p$ 无关的常数.

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