20.(本小题满分13分)

如图,抛物线的顶点O在坐标原点,焦点在y轴负半轴上,过点M(0,-2)作直线l与抛物线相交于A,B两点,且满足.

(Ⅰ)求直线l和抛物线的方程;

(Ⅱ)当抛物线上一动点P从点A到B运动时,求△ABP面积的最大值.

[解](Ⅰ)据题意可设直线l的方程为,

抛物线方程为.                        (2分)

由得,.                     (3分)

设点,则

.

所以.              (4分)

因为,所以,解得.         (5分)

故直线的方程为,抛物线方程为              (6分)

(Ⅱ)解法一:据题意,当抛物线过点P的切线与平行时,△APB面积最大.    (7分)

设点,因为,由,,所以

                                       (9分)

此时,点P到直线的距离.          (10分)

由,得.                       (11分)

所以.     (12分)

故△ABP面积的最大值为.            (13分)

解法二:由得,.                   (7分)

所以.     (8分)

设点,点P到直线的距离.        (9分)

则,

当时,max=,此时点.                 (12分)

故△ABP面积的最大值为.           (13分)

18.(本小题满分12分)

如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC⊥BC,AC=BC=CC1,M、N分别是A1B、B1C1的中点.

(Ⅰ)求证:MN⊥平面A1BC;

(Ⅱ)求直线BC1和平面A1BC所成角的大小.

[解]解法一:(Ⅰ)由已知BC⊥AC,BC⊥CC1,

所以BC⊥平面ACC1A1.连结AC1,则BC⊥AC1.                  (2分)

由已知,侧面ACC1A1是正方形,所以A1C⊥AC1.                          (3分)

又,所以AC1⊥平面A1BC.                    (4分)

因为侧面ABB1A1是正方形,M是A1B的中点,连结AB1,则点M是AB1的中点.   (5分)

又点N是B1C1的中点,则MN是△AB1C1的中位线,所以MN∥AC1. 

故MN⊥平面A1BC.                              (6分)

(Ⅱ)因为AC1⊥平面A1BC,设AC1与A1C相交于点D,

连结BD,则∠C1BD为直线BC1和平面A1BC所成角.                (9分)

设AC=BC=CC1=a,则,.               (10分)

在Rt△BDC1中,sin∠C1BD=,                     (11分)

所以∠C1BD=30º,故直线BC1和平面A1BC所成的角为30º.           (12分)

解法二:(Ⅰ)据题意CA、CB、CC1两两垂直,以C为原点,

CA、CB、CC1所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立空间

直角坐标系,如图.                               (2分)

设AC=BC=CC1=a,则

,

,.                      (4分)

所以,,.             (5分)

于是,,即MN⊥BA1,MN⊥CA1.            (6分)

又,故MN⊥平面A1BC.                     (7分)

(Ⅱ)因为MN⊥平面A1BC,则为平面A1BC的法向量,又,  (9分)

则,所以.   (11分)

故直线BC1和平面A1BC所成的角为30º.                     (12分)

 0  248983  248991  248997  249001  249007  249009  249013  249019  249021  249027  249033  249037  249039  249043  249049  249051  249057  249061  249063  249067  249069  249073  249075  249077  249078  249079  249081  249082  249083  249085  249087  249091  249093  249097  249099  249103  249109  249111  249117  249121  249123  249127  249133  249139  249141  249147  249151  249153  249159  249163  249169  249177  447090 

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