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  249035  249043  249049  249053  249059  249061  249065  249071  249073  249079  249085  249089  249091  249095  249101  249103  249109  249113  249115  249119  249121  249125  249127  249129  249130  249131  249133  249134  249135  249137  249139  249143  249145  249149  249151  249155  249161  249163  249169  249173  249175  249179  249185  249191  249193  249199  249203  249205  249211  249215  249221  249229  447090 

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