∴平面B1DE⊥平面A1C1F.
【点评】本题考查直线与平面平行的证明,以及平面与平面相互垂直的证明,把握常用方法最关键,难度不大.
17.(14分)(2016•江苏)现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部的形状是正四棱锥P﹣A1B1C1D1,下部的形状是正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1(如图所示),并要求正四棱柱的高O1O是正四棱锥的高PO1的4倍.
(1)若AB=6m,PO1=2m,则仓库的容积是多少?
(2)若正四棱锥的侧棱长为6m,则当PO1为多少时,仓库的容积最大?
【分析】(1)由正四棱柱的高O1O是正四棱锥的高PO1的4倍,可得PO1=2m时,O1O=8m,进而可得仓库的容积;
(2)设PO1=xm,则O1O=4xm,A1O1=m,A1B1=•m,代入体积公式,求出容积的表达式,利用导数法,可得最大值.
【解答】解:(1)∵PO1=2m,正四棱柱的高O1O是正四棱锥的高PO1的4倍.
∴O1O=8m,
∴仓库的容积V=×62×2+62×8=312m3,
(2)若正四棱锥的侧棱长为6m,
设PO1=xm,
则O1O=4xm,A1O1=m,A1B1=•m,
则仓库的容积V=×(•)2•x+(•)2•4x=x3+312x,(0<x<6),
∴V′=﹣26x2+312,(0<x<6),
当0<x<2时,V′>0,V(x)单调递增;
当2<x<6时,V′<0,V(x)单调递减;
故当x=2时,V(x)取最大值;
即当PO1=2m时,仓库的容积最大.
【点评】本题考查的知识点是棱锥和棱柱的体积,导数法求函数的最大值,难度中档.
18.(16分)(2016•江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知以M为圆心的圆M:x2+y2﹣12x﹣14y+60=0及其上一点A(2,4).
(1)设圆N与x轴相切,与圆M外切,且圆心N在直线x=6上,求圆N的标准方程;
(2)设平行于OA的直线l与圆M相交于B、C两点,且BC=OA,求直线l的方程;
(3)设点T(t,0)满足:存在圆M上的两点P和Q,使得+=,求实数t的取值范围.
【分析】(1)设N(6,n),则圆N为:(x﹣6)2+(y﹣n)2=n2,n>0,从而得到|7﹣n|=|n|+5,由此能求出圆N的标准方程.
(2)由题意得OA=2,kOA=2,设l:y=2x+b,则圆心M到直线l的距离:d=,由此能求出直线l的方程.
(3)=,即||=,又||≤10,得t∈[2﹣2,2+2],对于任意t∈[2﹣2,2+2],欲使,只需要作直线TA的平行线,使圆心到直线的距离为,由此能求出实数t的取值范围.
【解答】解:(1)∵N在直线x=6上,∴设N(6,n),
∵圆N与x轴相切,∴圆N为:(x﹣6)2+(y﹣n)2=n2,n>0,
又圆N与圆M外切,圆M:x2+y2﹣12x﹣14y+60=0,即圆M:((x﹣6)2+(x﹣7)2=25,
∴|7﹣n|=|n|+5,解得n=1,
∴圆N的标准方程为(x﹣6)2+(y﹣1)2=1.
(2)由题意得OA=2,kOA=2,设l:y=2x+b,
则圆心M到直线l的距离:d==,
则|BC|=2=2,BC=2,即2=2,
解得b=5或b=﹣15,
∴直线l的方程为:y=2x+5或y=2x﹣15.
(3)=,即,即||=||,