(Ⅱ)?ABC的面积S=
1bcsinA=3,故bc=4, 2而a2?b2?c2?2bccosA故c2?b2=8,解得b?c=2
x2y222?y0?13. 23.(1)??1;(2)x094【解析】 【分析】 【详解】
试题分析:(1)利用题中条件求出c的值,然后根据离心率求出a的值,最后根据a、
b、c三者的关系求出b的值,从而确定椭圆C的标准方程;(2)分两种情况进行计算:
第一种是在从点P所引的两条切线的斜率都存在的前提下,设两条切线的斜率分别为k1、
k2,并由两条切线的垂直关系得到k1k2??1,并设从点P?x0,y0?所引的直线方程为
y?k?x?x0??y0,将此直线的方程与椭圆的方程联立得到关于x的一元二次方程,利用
??0得到有关k的一元二次方程,最后利用k1k2??1以及韦达定理得到点P的轨迹方
程;第二种情况是两条切线与坐标轴垂直的情况下求出点P的坐标,并验证点P是否在第一种情况下所得到的轨迹上,从而得到点P的轨迹方程. (1)由题意知
55??a?3,且有a3,即32?b2?5,解得b?2,
x2y2因此椭圆C的标准方程为??1;
94(2)①设从点P所引的直线的方程为y?y0?k?x?x0?,即y?kx??y0?kx0?, 当从点P所引的椭圆C的两条切线的斜率都存在时,分别设为k1、k2,则k1k2??1, 将直线y?kx??y0?kx0?的方程代入椭圆C的方程并化简得
?9k2?4?x2?18k?y0?kx0?x?9?y0?kx0??36?0,
2?化简得?y?kx??9k?4?0,即?x?9?k?2kxy??y?4??0,
则k、k是关于k的一元二次方程?x?9?k?2kxy??y?4??0的两根,则
22?9?y0?kx0?2?36??0, ????18ky?kx?4?9k?4??00?????220020240201220240202y0?4k1k2?2??1,
x0?922化简得x0?y0?13;
②当从点P所引的两条切线均与坐标轴垂直,则P的坐标为??3,?2?,此时点P也在圆
x2?y2?13上.
综上所述,点P的轨迹方程为x2?y2?13.
考点:本题以椭圆为载体,考查直线与圆锥曲线的位置关系以及动点的轨迹方程,将直线与二次曲线的公共点的个数利用?的符号来进行转化,计算量较大,从中也涉及了方程思想的灵活应用.
24.(1)证明见解析;(2)【解析】 【分析】
(1)证明AA1?CD,CD?AD,推出CD?平面AA1D1D,得到CD?AE,证明
6. 9AE?ED,即可证明AE⊥平面ECD;
(2)建立坐标系,求出平面的法向量,利用空间向量的数量积求解直线A1C与平面EAC所成角的正弦值. 【详解】
(1)证明:∵四棱柱ABCD?A1B1C1D1是直四棱柱, ∴AA1?平面ABCD,而CD?平面ABCD,则AA1?CD, 又CD?AD,AA1IAD?A,
∴CD?平面AA1D1D,因为平面AA1D1D,∴CD?AE, ∵AA1?AD,AA1?AD, ∴AA1D1D是正方形,∴AE?ED, 又CDIED?D,∴AE⊥平面ECD.
(2)解:建立如图所示的坐标系,A1D与AD1交于点E,AA1?AD?2AB?4,
则A?0,0,0?,A1?0,0,4?,C?2,4,0?,D?0,4,0?, ∴E?0,2,2?, uuuuruuuruuur∴A1C??2,4,?4?,AC??2,4,0?,AE??0,2,2?,
vvuuur?n·AC?0?2x?4y?0uuuv设平面EAC的法向量为n??x,y,z?,则?v,即?,
2y?2z?0n·AE?0??r不妨取n???2,1,?1?,
ruuurngAC?4?4?446=?r?则直线A1C与平面EAC所成角的正弦值为ruuu.
96g3666nAC【点睛】
本题主要考查直线与平面所成角的求法,考查直线与平面垂直的判断和性质,考查推理能力与计算能力,属于中档题. 25.(1)证明见解析(2)证明见解析 【解析】 【分析】
(1)结合几何体,因为E,G分别是BC,SC的中点,所以EG//SB.,再利用线面平行的判定定理证明.
(2)由F,G分别是DC,SC的中点,得FG//SD.由线面平行的判定定理FG//平面
BDD1B1.,再由(1)知,再利用面面平行的判定定理证明.
【详解】 证明: (1)如图,
连接SB,QE,G分别是BC,SC的中点,
?EG//SB.
又QSB?平面BDD1B1,EG?平面BDD1B1,
所以直线EG//平面BDD1B1.
(2)连接SD,QF,G分别是DC,SC的中点,
?FG//SD.
又∵SD?平面BDD1B1,FG?平面BDD1B1,
?FG//平面BDD1B1.
又EG?平面EFG,FG?平面EFG,EG?FG?G, ∴平面EFG//平面BDD1B1. 【点睛】
本题主要考查了线面平行,面面平行的判断定定理,还考查了转化化归的能力,属于中档题.
26.(1)见解析;(2)【解析】 【分析】
1 3(1)在正方形ABCD中,有AB?AD,CD?BC,在三棱锥M?DEF中,可得
MD?MF,MD?ME,由线面垂直的判定可得MD?面MEF,则MD?EF; (2)由E、F分别是AB、BC边的中点,可得BE?BF?1,求出三角形MEF的面积,结
合?1?及棱锥体积公式求解. 【详解】
(1)证明:Q在正方形ABCD中,AB?AD,CD?BC,
?在三棱锥M?DEF中,有MD?MF,MD?ME,且ME?MF?M,
?MD?面MEF,则MD?EF;
(2)解:QE、F分别是边长为2的正方形ABCD中AB、BC边的中点, ?BE?BF?1,
11?SVMEF?SVBEF??1?1?,
221111由(1)知,VM?DEF?SVMEF?MD???2?.
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【点睛】
本题考查线面垂直的判定定理及性质定理的应用,考查棱锥体积的求法,是中档题.