解析:(Ⅰ)在直三棱柱ABC?A1B1C1中,
侧面BB1C1C⊥底面ABC,且侧面BB1C1C∩底面ABC=BC, ∵∠ABC=90°,即AB?BC,
∴AB?平面BB1C1C ∵CB1?平面BB1C1C,∴CB1?AB. ……2分 ∵BC?CC1,CC1?BC,∴BCC1B1是正方形, ∴CB1?BC1,∴CB1?平面ABC1. …………… 4分 (Ⅱ)取AC1的中点F,连BF、NF. ………………5分 在△AA1C1中,N、F是中点,
11AA1,又∵BM//AA1,BM?AA1,∴
22NF//BM,NF?BM,………6分
故四边形BMNF是平行四边形,∴MN//BF,…………8分
∴NF//AA1,NF?而BF ?面ABC1,MN?平面ABC1,∴MN//面ABC1 ……10分 17.(本题12分)已知圆x?y?2x?4y?m?0.
(1)此方程表示圆,求m的取值范围;
(2)若(1)中的圆与直线x?2y?4?0相交于M、N两点,且OM?ON (O为坐标原点),求m的值;
(3)在(2)的条件下,求以MN为直径的圆的方程. 解析:(1)方程x?y?2x?4y?m?0,可化为 (x-1)2+(y-2)2=5-m, ∵此方程表示圆, ∴5-m>0,即m<5.
22??x+y-2x-4y+m=0,(2)? ?x+2y-4=0,?
消去x得(4-2y)2+y2-2×(4-2y)-4y+m=0, 化简得5y2-16y+m+8=0.
2222
第 6 页 共 8 页(数学必修二试题)
?
设M(x,y),N(x,y),则?m+8
yy=. ②?5
1
1
2
2
12
16
y1+y2=, ①
5
由OM⊥ON得y1y2+x1x2=0, 即y1y2+(4-2y1)(4-2y2)=0, ∴16-8(y1+y2)+5y1y2=0. 将①②两式代入上式得
m+8168
16-8×+5×=0,解之得m=.
5558
(3)由m=,代入5y2-16y+m+8=0,
5
124
化简整理得25y2-80y+48=0,解得y1=,y2=.
55
412124412
-,?,N?,?, ∴x1=4-2y1=-,x2=4-2y2=. ∴M??55??55?55
48?
∴MN的中点C的坐标为??5,5?.
?12+4?2+?4-12?2=85, 又|MN|= ?55??55?5
45
∴所求圆的半径为.
54816x-?2+?y-?2=. ∴所求圆的方程为??5??5?5
18.(本题12分)已知四棱锥P-ABCD,底面ABCD是?A?60?、边长为a的菱形,又PD?底面ABCD,且PD=CD,点M、N分别是棱AD、PC的中点. (1)证明:DN//平面PMB;
(2)证明:平面PMB?平面PAD; (3)求点A到平面PMB的距离.
解析:(1)证明:取PB中点Q,连结MQ、NQ,因为
M、N分别是棱AD、PC中点,所以
QN//BC//MD,且QN=MD,于是DN//MQ.
PNDMABC??MQ?平面PMB??DN//平面PMB. DN?平面PMB?? …………………4分
DN//MQPD?平面ABCD?(2) ??PD?MB
MB?平面ABCD?第 7 页 共 8 页(数学必修二试题)
又因为底面ABCD是?A?60?,边长为a的菱形,且M为AD中点, 所以MB?AD.又
所以MB?平面PAD.
MB?平面PAD???平面PMB?平面PAD.………………8分
MB?平面PMB? (3)因为M是AD中点,所以点A与D到平面PMB等距离.
过点D作DH?PM于H,由(2)平面PMB?平面PAD,所以DH?平面PMB.
故DH是点D到平面PMB的距离.
a?a55a.………12分 DH?2?a.所以点A到平面PMB的距离为555a2
第 8 页 共 8 页(数学必修二试题)