∴cos2A=2cos2A﹣1=﹣,sin2A=2sinAcosA=,
则cos(2A﹣)=cos2Acos+sin2Asin=﹣×+×=
【2014年天津卷(文17)】(本小题满分13分)
如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是平行四边形,BA=BD=,AD=2,PA=PD=,E,F分别是棱AD,PC的中点.
(Ⅰ)证明EF∥平面PAB;
(Ⅱ)若二面角P﹣AD﹣B为60°,
(i)证明平面PBC⊥平面ABCD;
(ii)求直线EF与平面PBC所成角的正弦值.
解:(Ⅰ)证明:连结AC,AC∩BD=H,∵底面ABCD是平行四边形,∴H为BD中点,
∵E是棱AD的中点.∴在△ABD中,EH∥AB,
又∵AB⊂平面PAB,EH⊄平面PAD,∴EH∥平面PAB.同理可证,FH∥平面PAB.
又∵EH∩FH=H,∴平面EFH∥平面PAB,∵EF⊂平面EFH,∴EF∥平面PAB;
(Ⅱ)(i)如图,连结PE,BE.∵BA=BD=,AD=2,PA=PD=,∴BE=1,PE=2.
又∵E为AD的中点,∴BE⊥AD,PE⊥AD,
∴∠PEB即为二面角P﹣AD﹣B的平面角,即∠PEB=60°,∴PB=.
∵△PBD中,BD2+PB2=PD2,∴PB⊥BD,同理PB⊥BA,∴PB⊥平面ABD,
∵PB⊂平面PBC,∴平面PAB⊥平面ABCD;
(ii)由(i)知,PB⊥BD,PB⊥BA,∵BA=BD=,AD=2,∴BD⊥BA,
∴BD,BA,BP两两垂直,
以B为坐标原点,分别以BD,BA,BP为X,Y,Z轴,建立如图所示的空间直角坐标系B﹣DAP,
则有A(0,,0),B(0,0,0),C(,﹣,0),D(,0,0),P(0,0,),
∴=(,﹣,0),=(0,0,),
设平面PBC的法向量为,∵,∴,令x=1,则y=1,z=0,
故=(1,1,0),∵E,F分别是棱AD,PC的中点,∴E(,,0),F(,﹣,),
∴=(0,,),∴===﹣,
即直线EF与平面PBC所成角的正弦值为
【2014年天津卷(文18)】(本小题满分13分)
设椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,右顶点为A,上顶点为B,已知|AB|=|F1F2|.
(Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过点F2的直线l与该圆相切于点M,|MF2|=2,求椭圆的方程.
解:(Ⅰ)依题意可知=•2c,∵b2=a2﹣c2,∴a2+b2=2a2﹣c2=3c2,∴a2=2c2,∴e==.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知a2=2c2,∴b2=a2﹣c2=c2,∴椭圆方程为+=1,B(0,c),F1(﹣c,0)
设P点坐标(csinθ,ccosθ),圆心为O∵PB为直径,∴BF1⊥PF1,
∴k•BF1kPF1=•=﹣1,求得sinθ=﹣或0(舍去),
由椭圆对称性可知,P在x轴下方和上方结果相同,只看在x轴上方时,
cosθ==∴P坐标为(﹣c,c),∴圆心坐标为(﹣c,c),
∴r=|OB|==c,|OF2|==c,
∵r2+|MF2|2=|OF2|2,∴+8=c2,∴c2=3,∴a2=6,b2=3,∴椭圆的方程为+=1