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1、1.已知动点M到点A(2,0)的距离是它到点B(8,0)的距离的一半,求:(1)动点M的轨迹方程;(2)若N为线段AM的中点,试求点N的轨迹.解:(1)设动点M(x,y)为轨迹上任意一点,则点M的轨迹就是集合P.由两点距离公式,点M适合的条件可表示为,平方后再整理,得.可以验证,这就是动点M的轨迹方程.(2)设动点N的坐标为(x,y),M的坐标是(x1,y1).由于A(2,0),且N为线段AM的中点,所以,.所以有,①由(1)题知,M是圆上的点,所以M坐标(x1,y1)满足:②将①代入②整理,得.所以N轨迹是以(1,0)为圆心,以2为半径的圆2.设点A、B的坐标
2、分别为,(5,0).直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积是,求点M的轨迹方程。设点M的坐标为,因为点A的坐标是,所以,直线AM的斜率(≠-5);同理直线BM的斜率(≠5).由已知有(≠±5),---11分化简,得M的轨迹方程为(≠±5).-----------123.如图,已知四棱锥中,底面是直角梯形,,,ABCDPE,,平面,.(1)求证:平面(2)求证:平面(3)求二面角的平面角的正弦值.(1)证明:,且平面,平面∴平面.………………………3分(2)证明:在直角梯形中,过作于点,则四边形为矩形∴,又,∴,在Rt△中,,∴,∴,则,∴……6分又∴……7分
3、16,PA和AC在平面内,∴平面………8分ABCDP(3)解:如图,分别以,,为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,则由题设可知:,,,………………………9分∴,设m为平面的一个法向量,则,即,设,则,∴m,…10分同理设n为平面的一个法向量,求得n.…………11分∴,∴.…14分 4、如图,在四棱锥中,底面是边长为1的菱形,,,,为的中点,为的中点.(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)求异面直线与所成角的大小;(Ⅲ)求点到平面的距离.解:如图,作于点P,分别以AB,AP,AO所在直线为轴建立空间直角坐标系,则,(1)证明:设平面OCD的法向量为,则即取,解得∵即又∵∴16(2)解设
4、与所成的角为,∴,∵,∴,即与所成角的大小为.(3)解设点B到平面OCD的距离为,则为在向量上的投影的绝对值,由,得,即点B到平面OCD的距离为5.如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=3,BC=4,,AA1=4,点D是AB的中点.(Ⅰ)求证:AC⊥BC1;(Ⅱ)求二面角的平面角的正切值.(Ⅰ)证明:直三棱柱ABC-A1B1C1,底面三边长AC=3,BC=4,AB=5,∴AC⊥BC,又AC⊥,且∴AC⊥平面BCC1,又平面BCC1∴AC⊥BC1…………6分(Ⅱ)解法一:取中点,过作于,连接…………7分是中点,∴,又平面∴平面,又平面,平面∴∴又且∴平面,
5、平面…9分∴又∴是二面角的平面角………11分AC=3,BC=4,AA1=4,∴在中,,,∴∴二面角的正切值为………14分解法二:以分别为轴建立如图所示空间直角坐标系AC=3,BC=4,AA1=4,∴,,,,∴,平面的法向量,设平面的法向量,16则,的夹角(或其补角)的大小就是二面角的大小…………10分则由令,则,∴,则13分∵二面角是锐二面角∴二面角的正切值为14分6.(本小题满分13分)已知圆经过点和,且圆心在直线上.(Ⅰ)求圆的方程;(Ⅱ)若直线被圆所截得的弦长为,求实数的值.解:(Ⅰ)解法一:设圆心,因为,所以,解得……………………………………………………
6、…4分所以圆心,半径…………………………………………………6分所以圆的方程为…………………………………7分解法二:设圆的方程为,…………………2分依题意得,…………………5分解得,所以圆的方程为…………………7分解法三:依题意易得线段的中垂线方程为,…………2分联立方程组,解得,所以圆心,………5分下同解法一.(Ⅱ)因为直线被圆所截得的弦长为,所以圆心到直线的距离……………10分∴,解得…………………………………13分7.如图,在平行四边形中,,将它们沿对角线折起,折后的点变为,且.(1)求点到平面16的距离;(2)为线段上的一个动点,当线段的长为多少时,与平面
7、所成的角为?解:又∴AB⊥平面BC1D依题意,建立空间直角坐标系B-xyz……2分,则A(0,0,1),C1(1,,0),D(0,,0)∴设是平面的一个法向量,∴解得,令y=1,∴……4分∴到平面的距离…………6分(2)设,则∴又是平面BC1D的一个法向量…………8分依题意得…………10分有>0得,,即时,与平面所成的角为.…12分8.已知椭圆中心在坐标原点,焦点在轴上,且经过、、三点.(1)求椭圆的方程:(2)若点为椭圆上不同于、的任意一点,,当内切圆的面积最大时,求内切圆圆心的坐标;解:(1)设椭圆方程为将代入椭圆E的方程,得16,解得∴椭圆的方程yxOFH
8、ABD(2),设的边上的