内容正文:
—50 —
(2)设圆的方程为x2+y2-2x-3+λ(x2+y2-4x+2y+3)=0,
即(1+λ)x2+(1+λ)y2-(2+4λ)x+2λy-3+3λ=0,
因为圆过原点,所以-3+3λ=0,即λ=1,
所以圆的方程为x2+y2-3x+y=0.
18.解 (1)由题意得:设直线l的斜率为k,由
y=kx+1
(x-2)2+(y-3)2=1 ,
得(1+k2)x2-4(1+k)x+7=0,Δ=-3k2+8k-3>0,
解得4- 7
3 <k<
4+ 7
3 .
(2)设 M(x1,y1),N(x2,y2),x1+x2=
4(1+k)
1+k2
,x1x2=
7
1+k2
,
则OM→·ON→=x1x2+y1y2=(1+k2)x1x2+k(x1+x2)+1=7+
4k(1+k)
1+k2
+1=12
解得k=1.
故直线方程为y=x+1,故由圆的方程可知圆心坐标为C(2,3),
故该直线过圆心.
MN 的中垂线方程为y=-x+5.
则Q 的轨迹为y=2x-10,则P(5,0),
故|PC|= (5-2)2+(0-3)2=3 2,
|AC|= (2-0)2+(3-1)2=2 2,
若 M 在N 的下方:|AM|=|AC|-1=2 2-1,
若 M 在N 的上方:|AM|=|AC|+1=2 2+1,
S△PAM =
1
2×
(2 2-1)×3 2=12-3 22
或S△PAM =
1
2×
(2 2+
1)×3 2=12+3 22 .
19.解 (1)由题设知,圆 M:(x-2)2+y2=4,即 M(2,0),半径r=2,
当切线斜率不存在时,x=0是圆 M 一条切线,
当切线斜率存在时,令切线为y=kx-4,则r=|2k-4|
1+k2
=2,解得
k=34
,此时切线方程为3x-4y-16=0.
综上,所求直线方程为x=0或3x-4y-16=0.
(2)设 直 线 AB:y=kx-4,联 立
y=kx-4
x2+y2-4x=0 整 理 得:(1+
k2)x2-4(2k+1)x+16=0,
所以Δ=16(2k+1)2-64(1+k2)>0,即k>34
,
且xA+xB=
4(2k+1)
1+k2
,xAxB=
16
1+k2
,
又k1+k2=
yA
xA
+yBxB
=
xByA+xAyB
xAxB
,
而xByA=kxAxB-4xB,xAyB=kxAxB-4xA,
所以k1+k2=2k-
4(xA+xB)
xAxB
=2k-(2k+1)=-1,即k1+k2 为
定值-1.
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1.A [将原式化为:y= 33x-
2 3
3
,斜率为 3
3
,即tanα= 33
,倾斜角
α=π6
;故选A.]
2.B [因为直线l1:(a+3)x+y-4=0与直线
l2:x+(a-1)y+4=0垂直,
所以a+3+a-1=0,解得a=-1.]
3.B [直线方程xm -
y
n =a
可化为y=nmx-na
,可得直线的斜率
为k1=
n
m
,
直线方程x
n -
y
m =a
可化为y=mnx-ma
,可 得 直 线 的 斜 率 为
k2=
m
n
,
由此可知两直线的斜率为同号,结合选项可得,只有选项B适合.]
4.B [由题意得,AA1
→=a,AB→=b,AD→=c,A1P∶PC=2∶3,
所以A1P=
2
5A1C
,即A1P
→=25A1C
→,所以AP→=AA1→+A1P→=AA1→+
2
5A1C
→=AA1→+25(AC
→-AA1→)=AA1→+25AC
→-25AA1
→=AA1→+
2
5
(AB→+AD→)-25AA1
→=35AA1
→+25AB
→+25AD
→=35a+
2
5b+
2
5c.
]
5.B [AB1
→·AD1→=(AB→+AA1→)·(AD→+AA1→)=AB→·AD→+AB→·
AA1
→+AD→·AA1→+AA1→2
⇒AB1
→·AD1→=0+2×2×12+2×2×
1
2+2
2=8,故选B.]
6.B [由a∥b,则a=λb,即1=2λ,m=-2λ,
则λ=12
,m=-2×12=-1
,所以a=(1,0,-1),
则|a|= 12+02+(-1)2= 2.]
7.A [设平面 ABC 的法向量为m=(x,y,z),则
m·AB→=0
m·AC→=0 ,即
x-2z=0
x+y+z=0 ,令x=2,可得y=-3,z=1,所以 m=(2,-3,1),
因为n=m,所以平面α∥平面ABC.]
8.A [点B 关于直线x=-1对称的点为
B1(-3,0).|PA|+|PB|=|PA|+|PB1|≥
|AB1|,
当且 仅 当 A、P、B1 三 点 共 线 时,等 号
成立.
此时|PA|+|PB|取最小值,直线AB1 的
方程为y= 4-02-(-3)
(x+3),
即y=45
(x+3),令x=-1,得y=85.
所以点P 的坐标为: -1,
8
5 .]
9.AB [A.因为AB→=(-1,1,-3),所以本选项正确;B.因为AB→=
(-1,1,-3),AC→ = (1,- 1,- 3),所 以 有 |AB→|=
(-1)2+12+(-3)2= 11,|AC→|= 12+(-1)2+(-3)2=
11,因此本选项正确;C.因为PA→=(2,2,2),AC→=(1,-1,-3),
所以有PA→·AC→=2-2-6=-6≠0,因此本选项不正确;D.因为
AB→=(-1,1,-3),AC→=(1,-1,-3),所以AB→·AC→=-1-1+9=
7,因此本选项不正确,故选AB.]
10.AD [对A.a2+a=0,解得a=0或a=-1,A不正确;对B.直
线y=ax-3a+2(a∈R)可变为y-2=a(x-3)(a∈R),因此直
线y=ax-3a+2=a(x-3)+2(a∈R)必过定点(3,2),即B正
确;对C.直线y=3x-2在y轴上的截距,令x=0,得y=-2,所
以直线y=3x-2在y轴上的截距为-2,所以C正确;对D.经过
点(1,1)且在x轴和y 轴上截距都相等的直线方程为x+y-2=
0或y=x,所以D不正确;故选AD.]
11.AB [如图建系,则A1(0,0,2 2),
C1(2,2,2 2),B(2,0,0),D(0,2,
0),设BM→=λBD→,∴M(2-2λ,2λ,
0),| MA1 | + | MC1 | =
(2-2λ)2+(2λ)2+8+
(-2λ)2+(2λ-2)2+8=
2 4λ2-8λ+4+4λ2+8=
2 8λ2-8λ+12,λ=12
时,MA1+
MC1 最小,此 时 S△MA1C1 周 长 最 小,此 时 M 为BD 中 点,A 对;
BD∥B1D1,则BD∥平面B1D1C,M 到平面B1D1C 的距离h 为
定值,S△B1D1C 为 定 值,则VM-B1D1C =
1
3hS△B1D1C
为 定 值,B对;
AC1
→·A1M→=(2,2,2 2)(2-2λ,2λ,-2 2)=-4≠0,∴不存在点
M 使得AC1⊥A1M,C错;MA
→·MC1→=(2λ-2,-2λ,0)·(2λ,2-2λ,
22)=8λ(λ-1),cos∠AMC1=
8λ(λ-1)
8λ2-8λ+4 8λ2-8λ+12
=-12
,
∴λ(λ-1)=2- 136
,∴λ2-λ+ 13-26 =0
,
∴Δ<0,无解,D错,故选AB.]
12.(0,1) [将 点 A 关 于y 轴 对 称 得 点
A'(-2,5),连接A'B,直线A'B 与y轴的交
点为P,此时|PA|+|PB|=|PA'|+|PB|=
|A'B|最 短.直 线 A'B 方 程 为:y-5x+2=
12
-6
,令x=0,则y=1,故P(0,1).]
13.23
[因为AD=CD=PD=2,PA=PC=
2 2,
由勾股定理可知,AD2+PD2=AD2,
CD2+PD2=PC2,所以直线 DA,DC,
DP 两两垂直.
以D 为原点,DA,DC,DP 所在的直线
分别为x 轴、y轴、z轴,建立如图所示
的空间直角坐标系 D-xyz,则 A(2,
0,0),M(1,2,0),P(0,0,2),B(2,2,
0),PA→=(2,0,-2),AM→=(-1,2,0),PB→=(2,2,-2).
设平面PAM 的法向量为n=(x,y,z),
则
n·PA→=2x-2z=0
n·AM→=-x+2y=0 ,
令y=1,得n=(2,1,2),所 以 点 B 到 平 面PAM 的 距 离d=
|PB→·n|
|n| =
2
3.
]
14.90° 1 [长 方 体 ABCD -
A1B1C1D1 中 以 D 为 原 点,DA 所
在直线 为x 轴,DC 所 在 直 线 为y
轴,DD1 所 在 直 线 为z 轴,建 立 空
间直角 坐 标 系,又 AD=AA1=1,
AB=2,点E 在棱AB 上移动,
则D(0,0,0),D1(0,0,1),A(1,0,0),A1(1,0,1),C(0,2,0),
设E(1,m,0),0≤m≤2,则D1E
→=(1,m,-1),A1D→=(-1,0,
-1),
∴D1E
→·A1D→=-1+0+1=0,∴直线D1E 与A1D 所成角的大
小是90°.
∵D1E
→=(1,m,-1),EC→=(-1,2-m,0),D1E⊥EC,
∴D1E
→·EC→=-1+m(2-m)+0=0,解得m=1,∴AE=1.]
15.解 (1)由直线l1:2x+y-3=0,可得k1=-2,
因为直线l2 与直线l1 垂直,所以k1·k2=-1,可得k2=
1
2
,
又因为直线l2 过点(1,1),可直线l2 的方程为y-1=
1
2
(x-1),
即x-2y+1=0,
所以直线l2 的方程为x-2y+1=0.
(2)因为直线l1 与直线l:ax-2y+1=0平行,
可得a
2=
-2
1 ≠
1
-3
,解得a=-4,
即直线l:-4x-2y+1=0,即4x+2y-1=0,
又由直线l1:2x+y-3=0,可化为4x+2y-6=0,
所以直线l1 与l的距离d=
|-1-(-6)|
42+22
= 52
,即直线l1 与l的
距离 5
2.
16.解 (1)以B 为坐标原点,BA、BC、BB1 所在的直线分别为x轴、
y轴、z轴建立空间直角坐标系,如图所示,则B(0,0,0),D(0,2,
2),B1(0,0,4),设BA=a,则A(a,0,0),
所以BA→=(a,0,0),BD→=(0,2,2),B1D→=(0,2,-2),
B1D
→·BA→=0,B1D→·BD→=0+4-4=0,
即B1D⊥BA,B1D⊥BD.
又BA∩BD=B,因此B1D⊥平面ABD.
(2)由(1)知,E(0,0,3),G a2,1,4 ,F(0,1,4),
则EG→= a2,1,1 ,EF→=(0,1,1),
B1D
→·EG→=0+2-2=0,B1D→·EF→=0+2-2=0,即B1D⊥EG,
B1D⊥EF.
又EG∩EF=E,因此B1D⊥平面EGF.
结合(1)可知平面EGF∥平面ABD.
17.解 (1)以D 为原点,以DA、DC、DD1 所在直线分别为x、y、z轴
建立空间直角坐标系D-xyz,如图所示:
— 49 —
—52 —
设DE=a,其中0≤a≤2,则E(0,a,0)、A(1,0,0)、A1(1,0,1)、
B1(1,2,1)、D1(0,0,1),
AB1
→=(0,2,1),D1B1→=(1,2,0),A1E→=(-1,a,-1),
若A1E⊥平面AB1D1,则A1E⊥AB1,A1E⊥D1B1,
则
A1E
→·AB1→=2a-1=0
A1E
→·D1B1→=2a-1=0 ,解得a=12,则CE=CD-DE=2-
a=32.
(2)由(1)可知平面AB1D1 的一个法向量为n=2A1E
→=(-2,1,
-2),且EB1
→= 1,32,1 ,
cos<n,EB1
→>= n
·EB1
→
|n|·|EB1
→|
=-
5
2
3× 172
=-5 1751
,
因此,直线B1E 与平面AB1D1 所成角的正弦值为
5 17
51 .
18.解 (1)证明:∵PA⊥底面ABCD,
∴PA⊥AD,PA⊥AB,又∵AB⊥AD,
故PA、AB、AD 三线两两垂直,
∴可以以A 为原点,AD 所在直线为x 轴,AB 所在直线为y 轴,
AD 所在直线为z 轴,建立如图所示的坐标系
P(0,0,2),A(0,0,0),B(0,2,0),C(2,2,0),D(4,0,0),
由于E 为PD 的中点,则E(2,0,1),
又∵PF→=λPC→,λ=12,
则F(2λ,2λ,2-2λ),当λ=12
时,F(1,1,1),可知BF→=(1,-1,
1),
又∵AE→=(2,0,1),AC→=(2,2,0),
设平面ACE 的法向量m=(x,y,z),
AE→·m=0
AC→·m=0 ⇒ 2x+z=02x+2y=0 ,解得平面 ACE 的一个法向量m=
(-1,1,2)
BF→·m=1×(-1)+(-1)×1+1×2=0,
故BF→⊥m,即BF∥平面ACE.
(2)当λ=14
时,F 12
,1
2
,3
2 ,
由(1)可知平面ACE 的一个法向量m=(-1,1,2),
∵AF→= 12,
1
2
,3
2 ,
设点F 点到平面ACE 的距离为d,
∵
m·AF→
|m|·|AF→|
=cos<m,AF→>,故d=|AF→|cos<m,AF→>=m·AF
→
|m|
=
(-1)×12+1×
1
2+2×
3
2
(-1)2+12+22
= 62
故点F 到平面AEC 的距离为 62.
19.解 (1)证明:∵PC⊥平面ABC,∴PC⊥AC,
又∵AC⊥BC,PC∩BC=C,
∴AC⊥平面PBC,∴AC⊥PB,
又∵AD⊥PB,AC∩AD=A,∴PB⊥平面ACD.
(2)如图建系,不妨设AC=BC=2,
∴PB=4,PC=2 3,BD=1,
∴D 0,32,32 ,A(2,0,0),C(0,0,
0),E(0,0,2 3λ),P(0,0,2 3),B(0,
2,0)
CA→=(2,0,0),AD→= -2,32,32 ,
AE→=(-2,0,23λ),PB→=(0,2,-23).
设平面CAD 和 平 面ADE 的 一 个 法 向 量 分 别 为n1=(x1,y1,
z1),n2=(x2,y2,z2),
由(1)知PB⊥平面ACD,
∴平面ACD 的一个法向量n1=(0,1,- 3).
n2·AE
→=0
n2·AD
→=0 即
-2x2+2 3λz2=0
-2x2+
3
2y2+
3
2z2=0 ⇒n2=(3λ,4λ-1,3)
设二面角C-AD-E 的平面角为θ,n1,n2 所成角为φ,
∴cosθ=|cosφ|=
|4λ-1-3|
2 9λ2+16λ2-8λ+1+3
=4 3737
,∴3λ2+
2λ-1=0.
(3λ-1)(λ+1)=0得λ=13∈
(0,1),故存在λ=13.
第三章 圆锥曲线的方程
1.D [由题意知,p=1即可满足题意,故A,B,C错误,D正确.]
2.C [双曲线x
2
4-
y2
b2
=1(b>0)的渐近线方程为y=±b2x
,所以b
2=
3,b=2 3.]
3.C [由题意知,椭圆和双曲线的焦 距 相 等,所 以 有2 a2-b2=
2 2b2,整理得b
2
a2
=13
,所以e= 1-b
2
a2
= 1-13=
6
3.
]
4.C [根据椭圆的标准方程C:x
2
4+
y2
3=1
知A(-2,0),B(2,0),
设P(x0,y0),则Q(x0,-y0),
且
x20
4+
y20
3=1
,k1=
y0
x0+2
,k2=
-y0
x0-2
,
所以k1k2=
-y20
x20-4
=34.
又k1∈ 12,1 ,
所以k2=
3
4k1
∈ 34,32 ,故选C.]
5.A [根据题意得:双曲线C的渐近线方程为y=±bax
,因为其一
条渐近线与直线l:2x-y=2垂直,所以-ba ×2=-1
,解得b
a =
1
2
,即a=2b,
又右焦点到渐近线的距离为2,
则 bc
a2+b2
=2,解得b=2,则a=4,
所以双曲线的方程为x
2
16-
y2
4=1
,故选A.]
6.A [设A(x1,y1),B(x2,y2),由根据圆的方程可知C(-1,-2),
C为AB 的中点,
根据双曲线中点差法的结论kAB=
b2
a2
×
x0
y0
=21×
-1
-2=1
,
由点斜式可得直线AB 的方程为y=x-1,
将 直 线 AB 方 程 与 双 曲 线 方 程 联 立
x2-y
2
2=1
y=x-1 ,解 得
x=-3
y=-4 或 x=1y=0 ,
所 以|AB|=4 2,由 圆 的 直 径|AB|= D2+E2-4F =
22+42-4m=4 2,可解得m=-3.]
7.C [以顶点O 为坐标原点,射线 OF 为x
轴建立平面直角坐标系,如图,
令轴截面边界曲线所在抛物线方程为:
y2=2px(p>0),
则F p2,0 ,A p2+15,20 ,而点A 在抛
物线上,于是得400=2p p2+15 ,又p>
0,解得p=10,则O 到CD 距离d=p2+30=35
,所以顶点O 到防
护罩外端CD 的距离为35cm.]
8.C [如 图 所 示,双 曲 线 左 焦 点
F(-c,0),双曲线的一条渐近线不
妨取y=-bax
,
则直线l的方程为:y=ab
(x+c),
联立y=-bax
,
解得 M -a2c,abc ,
设 N(xN,yN),故由FN
→=3FM→得:
(xN+c,yN)=3 -a2c+c,abc ,得xN=-3a
2+2c2
c
,yN=
3ab
c
,
故得 N -3a2+2c2c ,3abc ,
将 N -3a2+2c2c ,3abc
代入x
2
a2
-y
2
b2
=1(a>0,b>0)中,
得:(-3a
2+2c2)2
a2c2
-9a
2b2
b2c2
=1,化简可得13a2=4c2,故e2=c
2
a2
=
13
4
,(e>1),所以e= 132
,故选C.]
9.CD [双曲线x2-y
2
4=1
焦点在x轴上,且a=1,b=2,c= 5,渐
近线为y=±2x,对于 A选项,双曲线C 的离心率为e=ca = 5
,
焦半径为ex1±a= 5x1±1(其中x1 为曲线上一点的横坐标),所
以A选项错误;
对于B选项,双曲线y2-x
2
4=1
的渐近线为y=±12x
,与曲线C
的渐近线不相同,故B选项错误;
对于C选项,双曲线C的一条渐近线方程为2x-y=0,右焦点坐
标为(5,0),所以焦点到渐近线的距离为|2 5|
4+1
=2,故C选 项
正确;
对于D选项,直线y=kx+b,当b=0时,直线与双曲线C 的交点
可能是0个,也可能是2个;当b≠0且直线与双曲线的渐近线平
行时,直线与双曲线C的交点是1个,所以它们的公共点个数可能
为0、1、2,故D选项正确.]
10.BCD [A.由椭圆x
2
25+
y2
9=1
,得a2=25,b2=9,c2=a2-b2=16,
∴椭圆x
2
25+
y2
9=1
的右焦点即双曲线x
2
a2
-y
2
9=1
的右顶点为(4,
0),∴a2=16,a=4.A不正确;
B.双曲线的渐近线为y=±bax=±
3
4x.B
正确;
C.由上述得椭圆的左顶点是(-5,0),双曲线的左焦点是(-5,
0),C正确;
D.椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,恰为双曲线的左、右顶点,设
点P(x,y),
∴kPF1·kPF2=
(y-0)(y+0)
(x-4)(x+4)=
y2
x2-16
=
9 x216-1
x2-16
=916
为定
值,D正确.]
11.BC [由题意,双曲线C:x
2
s+t-
y2
s-t=1
,可得a2=s+t,b2=s-t,
因为|F1F2|=8,可得c2=s+t+s-t=2s=16,解得s=8,所以 A
错误;
因为双曲线焦点在x 轴上,由
s+t>0
s-t>0 且s=8,得t的取值范围
是(-8,8),所以B正确;
因为F1 到渐近线的距离等于虚半轴长为 8-t,其在t∈(-8,
8)上单调递减,所以C正确;
当t=4时,双曲线C的实轴长为4 3,虚轴长为4,其中实轴长是
虚轴长的 3倍,所以D错误.]
12.7 312
[建立坐标系如图所示,由题意
可知xA =
1
2p
,xD =
2
p
,由xD -xA =
3,p= 32
,则点A 到抛物线的焦点的
距离是xA+p2=
7 3
12.
]
13.6+ 3 13
[因为F1,F2 分别为左、右焦点,点P 在第一象限,
由椭圆与双曲线的定义可得
|PF1|+|PF2|=2 6
|PF1|-|PF2|=2 3 ,解得 |PF1|= 6+ 3|PF2|= 6- 3 ,
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高中月考滚动卷
第一次月考滚动检测卷
(范围:空间向量与立体几何、直线的方程)
(时间:120分钟 满分:150分)
名师推好题 第19题.该题主要考查线面垂直、二面角的问题,让考生结合建立空间直角坐标
系求解定值的问题,从而提高学生利用空间向量的方法求解定值的能力,值得推荐.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的.
1.已知直线l的方程是x- 3y-2=0,则直线l的倾斜角是 ( )
A.π6 B.
π
3 C.
2π
3 D.
5π
6
2.直线l1:(a+3)x+y-4=0与直线l2:x+(a-1)y+4=0垂直,则a= ( )
A.1 B.-1 C.2 D.-2
3.两直线xm-
y
n=a
与x
n-
y
m=a
(其中a为不为零的常数)的图象可能是 ( )
4.如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1 中,AA1
→
=a,AB
→
=b,AD
→
=c,点
P在A1C
→
上,且A1P∶PC=2∶3,则AP
→
在基底{a,b,c}下的坐标为 ( )
A. 25,35,35 B. 35,25,25
C. -25,25,35 D. 35,-25,-25
5.如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1 中,AA1=AD=AB=2,∠BAD=
π
2
,∠BAA1=∠A1AD=
π
3
,则AB1
→·AD1
→
= ( )
A.12 B.8
C.6 D.4
6.已知向量a=(1,0,m),b=(2,0,-2),若a∥b,则|a|= ( )
A.1 B.2 C.3 D.2
7.已知两个不重合的平面α与平面ABC,若平面α的法向量为n=(2,-3,1),AB
→
=(1,0,-2),AC
→
=
(1,1,1),则 ( )
A.平面α∥平面ABC B.平面α⊥平面ABC
C.平面α、平面ABC相交但不垂直 D.以上均不可能
8.已知A(2,4),B(1,0),动点P在直线x=-1上,当|PA|+|PB|取最小值时,点P的坐标为( )
A. -1,85 B. -1,215
C.(-1,2) D.(-1,1)
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全
部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.在四面体P-ABC中,P(0,0,3),A(2,2,5),B(1,3,2),C(3,1,2),则以下选项正确的有 ( )
A.AB
→
=(-1,1,-3) B.|AB
→
|=|AC
→
|
C.PA
→
⊥AC
→
D.AB
→·AC
→
=11
10.下列说法错误的是 ( )
A.若直线a2x-y+1=0与直线x-ay-2=0互相垂直,则a=-1
B.直线y=ax-3a+2(a∈R)必过定点(3,2)
C.直线y=3x-2在y轴上的截距为-2
D.经过点(1,1)且在x轴和y 轴上截距都相等的直线方程为x+y-2=0
11.在长方体ABCD-A1B1C1D1 中,AB=BC=2,AA1=2 2,M 为线段BD 上的动点,则 ( )
A.当 M 为BD 的中点时,△A1MC1 的周长最小
B.三棱锥D1-MCB1 的体积为定值
C.在线段BD 上存在点M,使得AC1⊥A1M
D.在线段BD 上有且仅有一个点M,使得∠AMC1=120°
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知点A(2,5)与点B(4,-7),点P 在y 轴上,且使得PA+PB 的值最小,则点P 的坐标为
.
13.如图,四棱锥P-ABCD 的底面ABCD 是边长为2的正方形,PD=2,且PA=PC=2 2,M 为
BC 的中点,则点B 到平面PAM 的距离为 .
第13题图 第14题图
14.在长方体ABCD-A1B1C1D1 中,AD=AA1=1,AB=2,点E 在棱AB 上移动,则直线D1E 与
A1D 所成角的大小是 ,若D1E⊥EC,则AE= .
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四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)已知直线l1:2x+y-3=0.
(1)若直线l2 与直线l1 垂直,且过点(1,1),求直线l2 的方程;
(2)若直线l1 与直线l:ax-2y+1=0平行,求直线l1 与l的距离.
16.(15分)在直三棱柱ABC-A1B1C1 中,∠ABC=90°,BC=2,CC1=4,
点E 在线段BB1 上,且EB1=1,D,F,G 分别为CC1,C1B1,C1A1 的
中点.
(1)证明:B1D⊥平面ABD;
(2)证明:平面EGF∥平面ABD.
17.(15分)如图,在长方体 ABCD-A1B1C1D1 中,AB=2,BC=
CC1=1.若在CD 上存在点E,使得A1E⊥平面AB1D1.
(1)求线段CE 的长;
(2)求直线B1E 与平面AB1D1 所成角的正弦值.
18.(17分)如图,在四棱锥 P-ABCD 中,PA⊥底面 ABCD,AB⊥AD,
BC∥AD,PA=AB=BC=2,AD=4,E 为棱PD 的中点,PF
→
=λPC
→(λ
为常数且0<λ<1).
(1)当λ=12
时.求证:BF∥平面ACE;
(2)当λ=14
时,求点F到平面AEC 的距离.
19.(17分)如图,在三棱锥P-ABC 中,PC⊥平面ABC,AC⊥BC,AC=
BC=12PB
,AD⊥PB 于点D,点E 在侧棱PC 上,且CE=λCP(0<
λ<1).
(1)证明:PB⊥平面ACD;
(2)是否存在λ,使二面角C-AD-E 的余弦值为4 3737
? 若存在,求出
λ的值;若不存在,说明理由.
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