【详解】 (1)
Q在长方体ABCD?A1B1C1D1中,DA?6,DC?2,DD1?3,E是AB的中
点.
?SBCDE?SABCD?S?ADE?6?2?1?6?1?36,
22?四棱锥A1?BCDE的体积VA?BCDE?1?AA1?SBCDE?1?3?36?32 13322 (2)
以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,则
A1(6,0,3),E(6,1,0),B1(6,2,3),C(0,2,0),
?A1E?(0,1,?3),BC?(?6,0,?3),设异面直线A1E与B1C所成角为?, 1uuuruuurA1E?B1C31?, 则cos??uuuruuur?4?92A1E?B1C1???arccos
21?异面直线A1E与B1C所成角为arccos
2【点睛】
本题考查了棱锥的体积公式,解题的关键是熟记棱锥体积公式,同时也考查了用空间直角坐标系求立体几何中异面直线所成的角,此题需要一定的计算能力,属于中档题。 18.已知平行四边形ABCD中,?A?45?,AD?2,AB?2,F是BC边上的
点,且BF?2FC,若AF与BD交于E点,建立如图所示的直角坐标系.
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(1)求F点的坐标; (2)求AF?EC.
【答案】(1)F(,);(2)
uuuruuur823362. 15uuuruuur【解析】(1)根据题意写出各点坐标,利用BF?2FC求得点F的坐标。
uuur2uuurruuuruuu(2)根据BE?BD求得点E的坐标,再计算AF、EC,求出数量积。
5【详解】
建立如图所示的坐标系,
uuur则O(0,0),B(2,0),C(3,1),D(1,1),BC?(1,1)
uuur2uuuruuuruuur由BF?2FC,所以BF?BC,
3uuur设F(x,y),则BF?(x?2,y),
所以(x?2,y)?(,),解得x?所以F(,)
(2)根据题意可知?EBF:?EDO,所以BE?223328,y? 33uuurr2uuu22BD?(?,), 5558233uuur82uuur8273所以E(,),从而AF?(,),EC?(,)
533355uuuruuur872362AF?EC?????。
353515【点睛】
本题考查了平面向量的坐标运算以及数量积,属于基础题。
19.如图,在y正半轴上的A点有一只电子狗,B点有一个机器人,它们运动的速度确定,且电子狗的速度是机器人速度的两倍,如果同时出发,机器人比电子狗早到达或同时到达某点,那么电子狗将被机器人捕获,电子狗失败,这一点叫失败点,若
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AB?BO?3.
(1)求失败点组成的区域;
(2)电子狗选择x正半轴上的某一点P,若电子狗在线段AP上获胜,问点P应在何处?
【答案】(1)以(0,2)为圆心,2为半径的圆上和圆内所有点;(2)P应在x轴正半轴上.
【解析】(1)设失败点为M(x,y),则A(0,6),B(0,3),不妨设机器人速度为V,则
电子狗速度为2V,由题意得
MBMA ,代入坐标计算求解即可。 ?V2V(2)设P(x,0),(x?0)由题意有【详解】
PBPA ,代入坐标计算求解即可。 ?V2V(1)设失败点为M(x,y),则A(0,6),B(0,3),不妨设机器人速度为V,则电子狗速
度为2V,由题意得
MBMA ,即x2?(y?2)2?4,即失败点为M的轨迹为以?V2V(0,2)为圆心,2为半径的圆上和圆内所有点。
故失败点组成的区域为:以(0,2)为圆心,2为半径的圆上和圆内所有点。
(2)设P(x,0),(x?0)由题意有
PBPA, ?V2V则x?3?22x2?62,即x2?0, 2所以P应在x轴正半轴上点。 【点睛】
本题考查方程组法求点的轨迹方程,解决此题关键是理解题意,列出不等关系。
x2y220.已知椭圆2?2?1(a?b?0)的左右焦点为F1、F2,右顶点为A,上顶点
ab第 11 页 共 15 页
为B,且b?c.
(1)求直线AB的方向方量;
(2)若Q是椭圆上的任意一点,求?FQF12的最大值;
(3)过F1作AB的平行线交椭圆于C、D两点,若|CD|?3,求椭圆的方程.
?x2y2【答案】(1)(?2,1)或(2,?1);(2);(3)??1.
242【解析】(1)根据题意可得a?c2?b2?2b,kAB?的方向方量可以为(?2,1)或(2,?1)。 (2)在?F1QF2中,设PF1?m,PF2?n,
b0?2b??2,即直线AB2m2?n2?(2c)2(m?n)2?4c2?2mn4b2cos?FQF???1?0,即可求解。 12?2mn2mn2mnx2y2(3)设椭圆方程为2?2?1,直线CD的方程为x??2y?b,利用韦达定理、
2bb弦长公式计算。 【详解】
(1)Qb?c,?a?c2?b2?2b,
?右顶点A(2b,0),上顶点B(0,b),则kAB?b0?2b??2, 2第 12 页 共 15 页
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