本题主要考查直线与圆锥曲线位置关系,所使用方法为韦达定理法:因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用. 20.(1)k1k2x?(k1?k2)y?4?0;(2)(【解析】 【分析】
(1)由抛物线的焦点可得p?2,即有抛物线的方程,分别联立直线l1:y?k1x,l2:y?k2x,求得A,B的坐标,可得AB的斜率和方程;
(2)由直线和圆相切的条件:d?r,以及向量的夹角公式和三角形的面积公式,化简整理,结合基本不等式和不等式的性质,可得所求范围. 【详解】
(1)焦点是F(1,0),可得
45,2] 5p?1,即p?2,设A(x1,y1),B(x2,y2), 24444B(,), ,),同理可得
k22k2k12k12抛物线方程为y?4x,联立y?k1x,可得A(若AB斜率存在,可得kAB?y1?y2kk?12,
x1?x2k1?k2AB的方程为y?kk44?12(x?2),化为k1k2x?(k1?k2)y?4?0, k1k1?k2k1AB的斜率不存在时,也满足上面的方程,则直线AB的方程为k1k2x?(k1?k2)y?4?0;
(2)过A,B的直线与圆O:x?y?4相切,可得d?2222化简为(k1k2)?(k1?k2)?4,即有?2?k1k2?0,
4?k1k2???k1?k2?22?r?2,
uuuruuurOA?OBruuur?cos?AOB?uuu|OA|?|OB|22x1x2?y1y2x?y?x?y21212222?1?k1k22(k1k2)2?k12?k2?1,
21?k1k2?(kk)?4k1k2?4212cos?AOB?sin?MON?(kk)?(k?k)?4由12,可得,, 125?2k1k25?2k1k2设t?5?2k1k2?(5,9],则
2S?MON2(5?t)?(k1k2)?4k1k2?4??2(5?t)?4?4sin2?MON?4?4?4?5?2k1k2t2?t2?18t?4949??18?(t?)?18?249?4,
tt当t=7取等号,即k1k2??1?[?2,0),所以(S?MON)max?2, 又S?MON?18?(5?2491645)?,即S?MON?, 55545,2]. 5即有S?MON的取值范围为(【点睛】
本题考查抛物线的方程和圆的方程的运用,考查直线和圆相切的条件,以及三角形的面积公式和基本不等式的运用,考查方程思想和运算能力,属于中档题. 21.(1)详见解析;(2)【解析】 【分析】
(1)设N是BC的中点,可得AB//ON,所以AB?BC,又由AB?PD,可得AB?平面PAD. (2)由二面角的定义找到二面角P?BC?D的平面角,得到PO?2,建系求得平面MAC的一个法向量及直线BP的方向向量,利用公式求解. 【详解】
(1)平行四边形ABCD中,设N是BC的中点,连结ON 因为O是AD的中点,所以AB//ON 又由BO?CO,得ON?BC
所以AB?BC,平行四边形ABCD中,BC//AD,则AB//AD
又由AB?PD,且PD?AD?D,AD?平面PAD,PD?平面PAD, 故AB?平面PAD
(2)由(1)知AB?平面PAD, 又AB?平面ABCD,
于是平面PAD?平面ABCD,连结PO,PN 由PA?PD,可得PO?AD, 则PO?BC,又ON?BC 所以BC?平面PNO 得PN?BC,
故二面角P?BC?D的平面角为?PNO?由此得PO?AB?2
以O为原点,ON,OD,OP方向为x,y,z轴的正方向,建立空间直角坐标系,
10. 15?4
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