BC=8,PO=4,AO=3,OD=2
(Ⅰ)证明:AP⊥BC;
(Ⅱ)在线段AP上是否存在点M,使得二面角A﹣MC﹣β为直二面角?若存在,求出AM的长;若不存在,请说明理由.
考点:直线与平面垂直的性质;与二面角有关的立体几何综合题。
分析:以O为原点,以AD方向为Y轴正方向,以射线OP的方向为Z轴正方向,建立空间坐标系,我们易求出几何体中各个顶点的坐标.
(II)要求满足条件使得二面角A﹣MC﹣β为直二面角的点M,即求平面BMC和平面APC的法向量互相垂直,由此求出M点的坐标,然后根据空间两点之间的距离公式,即可求出AM的长.
解答:解:以O为原点,以AD方向为Y轴正方向,以射线OP的方向为Z轴正方向,建立空间坐标系,
则O(0,0,0),A(0,﹣3,0),B(4,2,0),C(﹣4,2,0),P(0,0,4)
即AP⊥BC
令x=5
故AM=3
综上所述,存在点M符合题意,此时AM=3
点评:本题考查的知识点是线线垂直的判定,与二面角有关的立体几何综合题,其中建立空间坐标系,求出相关向量,然后将垂直问题转化为向量垂直即向量内积等0是解答本题的关键.
21、(2011•浙江)已知抛物线C1:x2=y,圆C2:x2+(y﹣4)2=1的圆心为点M
(Ⅰ)求点M到抛物线C1的准线的距离;
(Ⅱ)已知点P是抛物线C1上一点(异于原点),过点P作圆C2的两条切线,交抛物线C1于A,B两点,若过M,P两点的直线l垂足于AB,求直线l的方程.
考点:圆与圆锥曲线的综合。
专题:综合题。
(II)由于已知点P是抛物线C1上一点(异于原点),所以可以设出点P的坐标,利用过点P作圆C2的两条切线,交抛物线C1于A,B两点,也可以设出点A,B的坐标,再设出过P的圆C2的切线方程,利用交与抛物线C2两点,联立两个方程,利用根与系数之间的关系整体得到两切线的斜率的式子,有已知的MP⊥AB,得到方程进而求解.
解答:解:(I)由题意画出简图为:
由于抛物线C1:x2=y,
利用圆C2:x2+(y﹣4)2=1的方程得起圆心M(0,4),
(II)设点P(x0,x02),A(x1,x12),B(x2,x22);
由题意得:x0≠0,x2≠±1,x1≠x2,
设过点P的圆c2的切线方程为:y﹣x02=k(x﹣x0)即y=kx﹣kx0+x02①
设PA,PB的斜率为k1,k2(k1≠k2),则k1,k2应该为上述方程的两个根,
代入①得:x2﹣kx+kx0﹣x02=0 则x1,x2应为此方程的两个根,
故x1=k1﹣x0,x2=k2﹣x0
点评:此题重点考查了抛物线即圆的标准方程,还考查了相应的曲线性质即设出直线方程,利用根与系数的思想整体代换,进而解出点的坐标,理应直线与圆相切得到要求的直线方程.
22、(2011•浙江)设函数f(x)=(x﹣a)2lnx,a∈R
(Ⅰ)若x=e为y=f(x)的极值点,求实数a;
(Ⅱ)求实数a的取值范围,使得对任意的x∈(0,3a],恒有f(x)≤4e2成立.
注:e为自然对数的底数.
考点:函数在某点取得极值的条件;导数在最大值、最小值问题中的应用。
专题:计算题。
分析:(I)利用极值点处的导数值为0,求出导函数,将x=e代入等于0,求出a,再将a的值代入检验.
(II)对a分类讨论,求出f(x)的最大值,令最大值小于4e2,解不等式求出a的范围.
因为x=e是f(x)的极值点,
所以f′(e)=0