【考点】点、线、面间的距离计算;直线与平面垂直的性质.
【分析】(I)取CD的中点G,连接EG,FG,证明CD⊥平面EFG,即可证明:EF⊥CD;
(II)利用等体积方法,求点E到平面ABC的距离. 【解答】(I)证明:取CD的中点G,连接EG,FG, ∵E为BD的中点,∴EG∥BC, ∵BC⊥CD,∴EG⊥CD,
同理FG∥AD,AD⊥平面BCD,∴FG⊥平面BCD,∴FG⊥CD, ∵EG∩FG=G,∴CD⊥平面EFG, ∴EF⊥CD; (II)解:S△ABC=
=
,S△BCE=
=,
,∴h=
,
设点E到平面ABC的距离为h,则即点E到平面ABC的距离为
.
20.已知动点P与两个顶点M(1,0),N(4,0)的距离的比为. (I)求动点P的轨迹方程;
(II)若点A(﹣2,﹣2),B(﹣2,6),C(﹣4,2),是否存在点P,使得|PA|2+|PB|2+|PC|2=36.若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由. 【考点】轨迹方程.
【分析】(I)利用直接法,求动点P的轨迹方程;
(II)由|PA|2+|PB|2+|PC|2=36,可得3x2+3y2+16x﹣12y+32=0,得出公共弦的方程,即可得出结论.
【解答】解:(I)设P(x,y),则
∵动点P与两个顶点M(1,0),N(4,0)的距离的比为,
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∴2=,
∴x2+y2=4,即动点P的轨迹方程是x2+y2=4;
(II)由|PA|2+|PB|2+|PC|2=36,可得(x+2)2+(y+2)2+(x+2)2+(y﹣6)2+(x+4)
2
+(y﹣2)2=36,
∴3x2+3y2+16x﹣12y+32=0, ∵x2+y2=4, ∴4x﹣3y+11=0,
圆心到直线4x﹣3y+11=0的距离d=∴直线与圆相离,
∴不存在点P,使得|PA|2+|PB|2+|PC|2=36.
21.如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=
,AA1=2,AD=1,E、F分别是
>2,
AA1和BB1的中点,G是DB上的点,且DG=2GB. (Ⅰ)求三棱锥B1﹣EBC的体积;
(Ⅱ)作出长方体ABCD﹣A1B1C1D1被平面EB1C所截的截面(只要作出,说明结果即可);
(Ⅲ)求证:GF∥平面EB1C.
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定. 【分析】(Ⅰ)求出
由此能求出三棱锥B1﹣EBC的体积.
(Ⅱ)取AD的中点M,连结EM,MC,则EMCB1是长方体ABCD﹣A1B1C1D1被平面EB1C所截的截面.
(Ⅲ)设MC∩DB=N,连结B1N,推导出FG∥B1N,由此能证明GF∥平面EB1C.
,点E到平面B1BC的距离为AB=,
【解答】解:(Ⅰ)∵在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=,AA1=2,AD=1,
E、F分别是AA1和BB1的中点,G是DB上的点,且DG=2GB,
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∴,
,
×AB=
.
点E到平面B1BC的距离为AB=∴三棱锥B1﹣EBC的体积V=×
(Ⅱ)取AD的中点M,连结EM,MC,
则EMCB1是长方体ABCD﹣A1B1C1D1被平面EB1C所截的截面. 证明:(Ⅲ)设MC∩DB=N,连结B1N, 依题意知AD∥BC,∴△DMN∽△BCN, ∴
,
又∵DG=2GB,∴DN=NG=GB, 又∵B1F=FB,∴FG∥B1N,
∵FG?平面EB1C,∴B1N?平面EB1C, ∴GF∥平面EB1C.
22.已知M是抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,F是抛物线的焦点,∠MFx=60°且|FM|=4.
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)已知点P在y轴正半轴,直线PF交抛物线C于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,其中y1>0,y2<0,试问若不是,请说明理由. 【考点】抛物线的简单性质.
【分析】(Ⅰ)抛物线的准线方程为l′:x=﹣,推出△MNF为等边三角形,进而得到抛物线方程;
(Ⅱ)设直线l的方程为y=k(x﹣1),联立抛物线方程运用韦达定理,代入所求式子化简即可得到定值﹣1
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﹣是否为定值?若是,求出该定值;
【解答】解:(Ⅰ)抛物线的准线方程为l′:x=﹣,过点M作MN⊥l′交于点N,连接NF,
由抛物线的定义可知|MN|=|FM|, 又∠NMF=∠MFx=60°, 所以△MNF为等边三角形, 所以|NF|=4,于是p=2, 所以抛物线的方程为y2=4x,
(Ⅱ)设直线l的方程为y=k(x﹣1),
联立y2=4x,消去y可得k2x2﹣(2k2+4)+k2=0, 因为A(x1,y1),B(x2,y2), 则x1x2=1,x1+x2=
=2+
又=, =,
所以﹣=﹣===﹣1,
即﹣为定值,且定值为﹣1.
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2017年3月1日
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