摘要::点P与点F(2.0)的距离比它到直线+4=0的距离小2.所以点P与点F(2.0)的距离与它到直线+2=0的距离相等. ----
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如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AC⊥AD,AB⊥BC,∠BAC=45°,PA=AD=2,AC=1.
(Ⅰ)证明PC⊥AD;
(Ⅱ)求二面角A-PC-D的正弦值;
(Ⅲ)设E为棱PA上的点,满足异面直线BE与CD所成的角为30°,求AE的长.
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【解析】解法一:如图,以点A为原点建立空间直角坐标系,依题意得A(0,0,0),D(2,0,0),C(0,1,0),
,P(0,0,2).
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(1)证明:易得
,
于是
,所以![]()
(2)
,
设平面PCD的法向量
,
则
,即
.不防设
,可得
.可取平面PAC的法向量
于是
从而
.
所以二面角A-PC-D的正弦值为
.
(3)设点E的坐标为(0,0,h),其中
,由此得
.
由
,故
所以,
,解得
,即
.
解法二:(1)证明:由
,可得
,又由
,
,故
.又
,所以
.
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(2)如图,作
于点H,连接DH.由
,
,可得
.
因此
,从而
为二面角A-PC-D的平面角.在
中,
,由此得
由(1)知
,故在
中,![]()
因此
所以二面角
的正弦值为
.
(3)如图,因为
,故过点B作CD的平行线必与线段AD相交,设交点为F,连接BE,EF. 故
或其补角为异面直线BE与CD所成的角.由于BF∥CD,故
.在
中,
故![]()
![]()
在
中,由
,
,![]()
可得
.由余弦定理,
,
所以
.
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(1)求抛物线C的方程.
(2)设直线y=kx+b(k≠0)与抛物线C交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),且|y1-y2|=a(a>0),M是弦AB的中点,过M作平行于x轴的直线交抛物线C于点D,得到△ABD;再分别过弦AD、BD的中点作平行于x轴的直线依次交抛物线C于点E,F,得到△ADE和△BDF;按此方法继续下去.
解决下列问题:
①求证:a2=
| 16(1-kb) | k2 |
②计算△ABD的面积S△ABD;
③根据△ABD的面积S△ABD的计算结果,写出△ADE,△BDF的面积;请设计一种求抛物线C与线段AB所围成封闭图形面积的方法,并求出此封闭图形的面积.