【分析】
根据两直线互相垂直的性质可得2a??a?1??0,从而可求出a的值.
【详解】Q直线l1:ax?y?2a?1?0和l2:2x??a?1?y?3?0?a?R?垂直,
?2a??a?1??0. 1. 31故答案为:
3解得a?【点睛】本题考查了直线的一般式,根据两直线的位置关系求参数的值,熟记两直线垂直系数满足:
A1A2?B1B2?0是关键,属于基础题.
平面ABCD是菱形,AA1?4,AB?6,?BAD?12.四棱柱ABCD?A1B1C1D1中,A1A?平面ABCD,E是BC的中点,则点C到平面C1DE的距离等于________.
?3,
【答案】
12 5【解析】 【分析】
利用等体法VC1?CDE?VC?C1DE即可求解.
【详解】
如图,由ABCD是菱形,AB?6,?BAD?所以DE?CB,
?3,E是BC的中点,
又A1A?平面ABCD,所以C1C?平面ABCD,即C1C?DE, 又QCB?CC1,则DE?平面BB1C1C,
由C1E?平面BB1C1C,所以DE?C1E, 所以SDEC?11163153, DE?EC1???5?2222设点C到平面C1DE的距离为h, 由VC1?CDE?VC?C1DE 即
11SCDE?CC1?SDEC1?h, 331153CE?DE?CC1??h, 22即
12. 512故答案为:
5所以h?【点睛】本题考查了等体法求点到面的距离,同时考查了线面垂直的判定定理,属于基础题.
13.等腰直角?ABC中,CA?CB,CD是AB边上的高,E是AC边的中点,现将?ABC沿CD翻折成直二面角A?DC?B,则异面直线DE与AB所成角的大小为________. 【答案】60o 【解析】 【分析】
取BC的中点F,连接EF,DF,则AB与DE所成角即为EF与DE所成角,根据已知可得AD?BD,
?ADB?90o,可以判断三角形DEF为等边三角形,进而求出异面直线直线DE与AB所成角.
【详解】取BC的中点F,连接EF,DF, 则AB//EF,直线DE与AB所成角即
EF与DE所成角,
QAD?BD,?ADB?90o,
?AB?CA?CB,
?EF?111AB,DE?CA,DF?CB, 222即三角形DEF为等边三角形,
?异面直线DE与AB所成角的大小为60o.
故答案为:60o
【点睛】本题考查立体几何中的翻折问题,考查了异面直线所成的角,考查了学生的空间想象能力,属于基础题.
14.已知圆C:?x?5???y?4??9及点A?3,2?,若M?m,0?满足:存在圆C上的两点P和Q,使得
22uuuruuuruuuurMP?MA?MQ,则实数m的取值范围是________.
?【答案】??3?42,3?42?
【解析】 【分析】
设出点P、Q的坐标,利用平面向量的坐标运算以及两圆相交的条件求出实数m的取值范围. 【详解】设点P?x1,y1?,Q?x2,y2?,
uuuruuuruuuur由MP?MA?MQ得
?x1?m,y1???3?m,2???x2?m,y2?
?x?x2?3?m??1,
y?y?22?1由点P?x1,y1?在圆C上, 得?x2?m?2???y2?2??9, 又QQ?x2,y2?在圆C上,
22??x2?5???y2?4??9,
??x2?m?2???y2?2??9与?x2?5???y2?4??9有交点,
则3?3?222222?m?3?2?4?3?3,解得3?42?m?3?42
?故实数m的取值范围为??3?42,3?42?. ?故答案为:??3?42,3?42?
【点睛】本题考查了向量的坐标运算、利用圆与圆的位置关系求参数的取值范围,属于中档题.
三、解答题:本大题共5小题,共48分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15.如图,四棱锥P?ABCD,PA?平面ABCD,四边形ABCD是直角梯形,AD//BC,?BAD?90?,
BC?2AD,E为PB中点.
(1)求证:AE//平面PCD; (2)求证:AE?BC.
【答案】(1)证明见详解;(2)证明见详解 【解析】 【分析】
(1)取PC的中点F,证出AE//DF,再利用线面平行的判定定理即可证出. (2)利用线面垂直的判定定理可证出BC⊥平面PAB,再根据线面垂直的定义即可证出. 【详解】如图,取PC的中点F,连接EF,DF,
QE为PB中点,?EF//BC,且EF?又QAD//BC,BC?2AD,
1BC, 2?AD?EF,AD//EF,
?AEFD为平行四边形,即AE//DF,
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