内容正文:
3.解:(1)证明:,四边形ABCD为矩形,
:
(a,2-a,0).设平面PDF的一个法向
故AB的中垂线方程为y一2=
.AD⊥CD,PD⊥平面ABCD,
.PD⊥CD,'AD∩PD=D,ADC平
量为n=(x,y,之),则
n·D币=0即
(x一1),即x-2y十3=0,联立方
面PAD,PDC平面PAD,.CD⊥平
n·DP=0,
面PAD,PAC平面PAD,∴.PAI
y+√3=0,
x-2y十3=0解得x=-1,y=1,所
令y=√3a,则x
x-y+2=0,
CD,.CMLPA,CMNCD=C,CMC
a.x+(2-a)y=0.
以△ABC的外心为(一1,1),所以(m
平面CMD,CDC平面CMD,.PA⊥
V3(a-2),=-a,∴.n=(3(a-2),
+1)十(n-1)=32十12=10,整理可
平面CMD,DMC平面CMD,.PA
V3a,一a.:二面角PDF-A的大小
得m十n十2m-2n=8②,联立①②
DM.
可得,m=一4,n=0或m=0,n=4,当m
(2)PD⊥平面
为60°,|cos<n,CE)1=n·CEl
=0,n=4时,点B,C重合,故舍去,所
ABCD,∴.∠PAD为
nCE
以顶点C的坐标是(一4,0).故选A
PA与平面ABCD
4v3a
、
6.选C如图所示,
所成的角,
2·解
由A(√3,2),B(4,
PA与平面
√12·√3(a-2)2+3a+a
-3),P(0,1),可
ABCD所成的角为
得a=
3或a=-2(不合题意,舍去).
得斜率km
-3-1,
大215x
30°,∴.∠PAD=30°,PD=1,∴.AD
.P在靠近点B的CB的三等分,点处」
1-2W3
=√3,以D为原点,DA为x轴,DC为5.解:(1)证明::C是以AB为直径的圆
3
y轴,DP为之轴,建立空间直角坐标
O上异于A,B的点,.BC⊥AC,又平
1-(-3)
=一1,因为直线l与线段AB
系,AD=√3,PD=CD=1,PV=
面PAC⊥平面ABC,且平面PAC∩平
0-4
DA,.PN=√3,令PQ=λ(0≤A≤
面ABC=AC,BCC平面ABC,.BC
相交,所以直线(的倾斜角的取值范围
3),则D(0,0,0),A(√3,0,0),
⊥平面PAC.
是[0,吾]U[m.故选C
C(0,1,0),Q(a,0,1),AC=(-√3,1,
(2)由E,F分别是PC,PB的中点,
.BC∥EF,又EFC平面AEF,BCd
9.选B易知直线
y
0),CQ=(,-1,1),设n=(x,y,)是
ax十y+2=0恒过
平面AEF,.BC∥平面AEF,又BCC
平面ACQ的一个法向量,则
点M(0,-2),且
平面ABC,平面AEF∩平面ABC=L,
n·AC=一3x十y=0,取=1,得n=
斜率为一u.
.BC∥1.以C为
因为kA
(0,2)
n·CQ=λx-y+=0,
坐标原点,CA,
3-(-2)
5
CB所在直线分
(1,√3,W3一A),平面PDC的一个法向
-2-0
2
量为n=(1,0,0),.cos(m,n〉=
别为x轴、y轴,
2-(-2)=
过C且垂直于平
n·n
3-0
3,
mm√4+3-0
,,01
面ABC的直线为之轴,建立如图所示
的空间直角坐标系,则A(2,0,0),
由图可知-a>-且-a<
5
3,所以
√3,.当A=√3时,cos〈m,n》的最大值
B(0,4,0),P(1,0w3),
e(-专,)
为2平面ACQ与平面PDC所成
10.选D当x=0时,y=a十3,当y=0
二面角的余弦值的最大值为2:
4-i,令t=a+3+a+3
时,r=a十3
4.解:(1)证明:,CD∥EF,CD=EF=
CF,.四边形CDEF是菱形,.CE」
BC∥l,.可设Q(2,y,0),平面AEF
a-1)十兰因为a>1,所以4-】
DF.平面CDEF⊥平面ABCD,平面
的一个法向量为m=(x,y,),
>0.所以t≥5+2√(a-1)·a-id
4
CDEF∩平面ABCD=CD,AD⊥CD
ADC平而ABCD,.AD⊥平面
则
AE·m=
3x+8=0:取
22
a-,即a=3
4
=9.当且仅当a一1=
CDEF,CEC平面CDEF,∴.ADI
EF·m=2y=0,
CE.又ADC平面ADF,DFC平面
时,等号成立
ADF,AD∩DF=D,∴.直线CE⊥平
3,得m=(1,0,V3),又PQ=(1y,
13.解析:设AB的倾斜角
面ADF.
-√3),则|cos〈PQ,m)|=
为a,BC的倾斜角为
(2)由(1)知四边形CDEF为菱形,又
PQ·m
1
o,2]
B,则B=Q十于(如图
,∠DCF=60°,.△DEF为正三角
3
PQm
形.取EF的中,点G,连