uuuruuur由F得F1A?AB.又OF1?OF2,得OA是三角形F1F2B的中位线,即BF2//OA,BF2?2OA.由1A?AB,uuuruuuurF1BgF2B?0,得F1B?F2B,OA?F1A,则OB?OF1有?AOB??AOF1,
又OA与OB都是渐近线,得?BOF2??AOF1,又?BOF2??AOB??AOF1??,得
?BOF2??AOF1??BOA?600,.又渐近线OB的斜率为
b?tan600?3,所以该双曲线的离心率为ae?cb?1?()2?1?(3)2?2. aa【点睛】本题考查平面向量结合双曲线的渐进线和离心率,渗透了逻辑推理、直观想象和数学运算素养.采取几何法,利用数形结合思想解题.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题:共60分。
17.VABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设(sinB?sinC)2?sin2A?sinBsinC.
(1)求A;
(2)若2a?b?2c,求sinC. 【答案】(1)A?【思路引导】
(1)利用正弦定理化简已知边角关系式可得:b2?c2?a2?bc,从而可整理出cosA,根据A??0,??可求得结果;(2)利用正弦定理可得2sinA?sinB?2sinC,利用sinB?sin?A?C?、两角和差正弦公式可得关于sinC和cosC的方程,结合同角三角函数关系解方程可求得结果. 【解析】(1)?sinB?sinC??sin2B?2sinBsinC?sin2C?sin2A?sinBsinC 即:sin2B?sin2C?sin2A?sinBsinC
2?3;(2)sinC?6?2. 4 11
由正弦定理可得:b2?c2?a2?bc
b2?c2?a21?cosA??
2bc2QA??0,?? ?A??3
(2)Q2a?b?2c,由正弦定理得:2sinA?sinB?2sinC 又sinB?sin?A?C??sinAcosC?cosAsinC,A??3
?2?331?cosC?sinC?2sinC 222整理可得:3sinC?226?3cosC
QsinC?cosC?1 ?3sinC?6解得:sinC???2?31?sin2C
??6?26?2或 44因为sinB?2sinC?2sinA?2sinC?666?2,故sinC?. ?0所以sinC?424(2)法二:Q2a?b?2c,由正弦定理得:2sinA?sinB?2sinC 又sinB?sin?A?C??sinAcosC?cosAsinC,A??3
?2?331?cosC?sinC?2sinC 222整理可得:3sinC?6?3cosC,即3sinC?3cosC?23sin?C???????6 6???2? ?sin?C???62??由C?(0,2????????),C??(?,),所以C??,C?? 36626446sinC?sin(?4??6)?6?2. 4【点睛】本题考查利用正弦定理、余弦定理解三角形的问题,涉及到两角和差正弦公式、同角三角函数关系的应用,解题关键是能够利用正弦定理对边角关系式进行化简,得到余弦定理的形式或角之间的关系.
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18.如图,直四棱柱ABCD–A1B1C1D1的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N分别是BC,BB1,A1D的中点.
(1)证明:MN∥平面C1DE; (2)求二面角A-MA1-N的正弦值. 【答案】(1)见解析;(2)【思路引导】
(1)利用三角形中位线和
10. 5A1D//B1C可证得ME//ND,证得四边形MNDE为平行四边形,进而证得
(2)以菱形ABCD对角线交点为原点可建立空间直角坐MN//DE,根据线面平行判定定理可证得结论;
标系,通过取AB中点F,可证得DF?平面AMA1,得到平面AMA1的法向量DF;再通过向量法求得平面MA1N的法向量n,利用向量夹角公式求得两个法向量夹角的余弦值,进而可求得所求二面角的正弦值.
【解析】(1)连接ME,B1C
uuurr
QM,E分别为BB1,BC中点 ?ME为?B1BC的中位线
?ME//B1C且ME?1B1C
2又N为A1D中点,且A1D//B1C ?ND//B1C且ND?1B1C 2 13
?ME//ND ?四边形MNDE为平行四边形
?MN//DE,又MN?平面C1DE,DE?平面C1DE ?MN//平面C1DE
(2)设ACIBD?O,A1C1?B1D1?O1 由直四棱柱性质可知:OO1?平面ABCD
Q四边形ABCD为菱形 ?AC?BD
则以O为原点,可建立如下图所示的空间直角坐标系:
则:A?3,0,0,M?0,1,2?,A1???31?3,0,4?,D(0,-1,0)N??2,?2,2?? ???31?取AB中点F,连接DF,则F??2,2,0??
??Q四边形ABCD为菱形且?BAD?60o ??BAD为等边三角形 ?DF?AB
又AA1?平面ABCD,DF?平面ABCD ?DF?AA1
∴DF?平面ABB1A1,即DF?平面AMA1
uuuruuur?DF为平面AMA1的一个法向量,且DF?33????2,2,0?? ??uuuur?33?uuuurr设平面MA1N的法向量n??x,y,z?,又MA1??3,?1,2?,MN???2,?2,0??
??vruuuu?n?MA1?3x?y?2z?0r??n??3,1,?1? ??ruuuuy?1,令,则, x?3z??1v33x?y?0?n?MN?22? 14
uuurruuurrDF?n315uuurr10?cos?DF,n??uuu?rr? ?sin?DF,n??
515DF?n5?二面角A?MA1?N的正弦值为:10 5【点睛】本题考查线面平行关系的证明、空间向量法求解二面角的问题.求解二面角的关键是能够利用垂直关系建立空间直角坐标系,从而通过求解法向量夹角的余弦值来得到二面角的正弦值,属于常规题型. 19.已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为
(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程; (2)若AP?3PB,求|AB|. 【答案】(1)12x?8y?7?0;(2)【思路引导】 (1)设直线l:y?3的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P. 2uuuvuuuv413. 335x?m,A?x1,y1?,B?x2,y2?;根据抛物线焦半径公式可得x1?x2?;联立直线
222y?t;联3方程与抛物线方程,利用韦达定理可构造关于m的方程,解方程求得结果;(2)设直线l:x?立直线方程与抛物线方程,得到韦达定理的形式;利用AP?3PB可得y1??3y2,结合韦达定理可求得
uuuruuury1y2;根据弦长公式可求得结果.
【解析】(1)设直线l方程为:y?3x?m,A?x1,y1?,B?x2,y2? 235?4 ?x1?x2? 22由抛物线焦半径公式可知:AF?BF?x1?x2?3??y?x?m22联立?得:9x??12m?12?x?4m?0 22??y?3x则???12m?12??144m2?0 ?m?1 2712m?125?x1?x2???,解得:m??
9282?直线l的方程为:y?37x?,即:12x?8y?7?0 282(2)设P?t,0?,则可设直线l方程为:x?y?t
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