所以DC//平面ABFE.
又平面ABCD?平面ABFE?AB, 故AB∥CD.
又?ADC??DCB?120o, 所以四边形ABCD为等腰梯形. 因为AD?DE, 所以AD?CD?BC,
所以?ADB?1200?300?900, 所以AD?BD.
因为AD?DE,DC?DE,且ADIDC?D, 所以DE?平面ABCD. 所以DE?BD. 又AD?DE?D, ∴BD?平面ADE, 又AE?平面ADE, 所以AE?BD.
(2)如图,以D为原点,以DA,DB,DE分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系Dxyz,
?13?则D(0,0,0),A(1,0,0),F???2,2,1??,B(0,3,0),
??uuuv?3vuuuv?13??uuu3FA?,?,?1,DB?0,3,0,DF???,,1?∴???2???, 222??????设平面BDF的法向量为n??x,y,z?,
vvvuuu?n?DB?3y?0?y?0?由?vuuu,得?, v13x?2zy?z?0??n?DF??x?22?令z?1,得n??2,0,1?. 设直线与平面BDF所成的角为?,
vuuuvvFA?nuuuvv25sin??cosFA,n?uu?uvv?,
5FAn2?5所以直线AF与平面BDF所成角的正弦值为【点睛】
利用向量求线面时,关键是建立适当的空间直角坐标系、确定斜线的方向向量和平面的法向量.解题时通
过平面的法向量和直线的方向向量来求,即求出斜线的方向向量与平面的法向量所夹的锐角或钝角的补角,取其余角就是斜线与平面所成的角.
5. 5x2y218、(1)(2)12 ??1;
164【解析】 【分析】
?1?根据题意列出有关a、b、c的方程组,求出a、b、c的值,可得出椭圆E的方程; ?2?设直线l的方
程为y?kx?m,先利用原点到直线l的距离为2,得出m与k满足的等式,并将直线l的方程与椭圆E的方程联立,列出韦达定理,计算出弦CD的长度的表达式,然后分别计算点A、B到直线l的距离d1、
d2,并利用三角形的面积公式求出S1S2的表达式,通过化简,利用基本不等式可求出S1S2的最大值.
【详解】
解:?1?设椭圆E的焦距为2c(c?0),椭圆E的短轴长为2b?4,则b?2,
?c3e????a?4a2???由题意可得?b?2,解得?b?2,
?b2?a2?c2??c?23???x2y2因此,椭圆E的方程为??1;
164直线l的斜率存在且斜率不为零,不妨设直线l的方程为y?kx?m?k?0?,设点C?x1,y1?、?2?由题意知,
D?x2,y2?,
由于直线l与圆x?y?4,则有22mk2?1?2,所以,m2?4k2?1.
?2k?mk?12??点A到直线l的距离为d1?2k?mk?12,点B到直线l的距离为d2??2k?mk?12,
将直线l的方程与椭圆E的方程联立,消去y并整理得 .
由韦达定理可得,.
由弦长公式可得
.
所以,,
.
当且仅当因此,【点睛】
时,即当
的最大值为12.
时,等号成立.
本题考查直线与椭圆的综合,考查椭圆的方程以及直线与圆的位置关系,同时也考查了韦达定理法在椭圆
综合题中的应用,属于中等题. 19、(1)【解析】 【分析】
(1)求出圆C的圆心和半径,M点坐标,则|MN|的最小值为|MC|-r;(2)由垂径定理可知圆心到直线l的距离为半径的倍,列出方程解出. 【详解】 (1)当
时,圆的极坐标方程为
,即
,可化为
.
,
;(2)
。
化为直角坐标方程为直线的普通方程为因为圆心所以(2)由
与点
,与轴的交点的坐标为的距离为, .
,
的最小值为
可得
所以圆的普通方程为
因为直线被圆截得的弦长等于圆的半径,
所以由垂径定理及勾股定理得:圆心到直线的距离为圆半径的倍,
所以解得【点睛】
. ,又
,所以
本题考查了极坐标方程,参数方程化为普通方程,直线与圆的位置关系,距离公式的应用,属于中档题. 20、 (1) T?? (2) ?【解析】 【分析】
(1)直接化简函数,再利用三角函数的周期公式求解. (2)先解方程f?x0??的值. 【详解】 (1)f?x??3 41得到x0的值,再求f?2x0?2131???3313sinxcosx ? ?sin2x? ?1?cos2x???sin?2x??. cos2x?242?3?2444所以f?x?的最小正周期T??.
???x?(2)因为0?0,?,
?2?所以2x0????2?????,, 3?33??1??1?sin?2x0?? ?, 23?2?又f?x0??所以2x0??325?解得2x0?,
6??,
1?5???5???f2x?f?sin?? ?1sin4???3. 所以?0??? ?2?263??6??234【点睛】
把形如y=asin x+bcos x的函数化为
y=a2?b2sin?x+??的形式,可进一步研究函数的周期、单调性、
最值与对称性,这是解决类似问题的必备步骤.根据三角函数值求角时,必须先求出角的范围,然后在该
范围内求解.
1?2nn21、?1? Sn??2n?1 ?2? bn?2?n
1?2
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