由题意,∠BB′C=.
因此在Rt△BB′D中,BB′=2,∠BB′D=π﹣∠BB′C=,
BD=BB′•sinBB′D=.
(Ⅱ)连接AC、BC.因B′C∥A′A,B′C=A′A,AA′⊥l,
知A′ACB′为矩形,
故AC∥l.
所以∠BAC或其补角为异面直线l与AB所成的角.
在△BB′C中,B′B=2,B′C=3,∠BB′C=,
则由余弦定理,
BC=.
因BD⊥平面α,且DC⊥CA,由三垂线定理知AC⊥BC.
故在△ABC中,∠BCA=,sinBAC=.
因此,异面直线l与AB所成的角为arcsin
【点评】本题主要考查立体几何中的主干知识,如线线角、二面角等基础知识,考查空间想象能力、逻辑思维能力和运算能力.解题的关键是线面平行、三垂线定理等基础知识,本题属中等题.
21.(12分)(2008•重庆)如图,M(﹣2,0)和N(2,0)是平面上的两点,动点P满足:||PM|﹣|PN||=2.
(Ⅰ)求点P的轨迹方程;
(Ⅱ)设d为点P到直线l:的距离,若|PM|=2|PN|2,求的值.
【考点】轨迹方程;双曲线的应用
【专题】计算题;压轴题.
【分析】(1)联系双曲线的第一定义,半焦距c=2,实半轴a=1,从而虚半轴b=,
(2)联系双曲线的第二定义,到定点距离比上到对应直线的距离等于常数e(离心率).
【解答】解:(I)由双曲线的定义,点P的轨迹是以M、N为焦点,实轴长2a=2的双曲线.
因此半焦距c=2,实半轴a=1,从而虚半轴b=,
所以双曲线的方程为
(II)解法一:
由(I)及答(21)图,易知|PN|≥1,因|PM|=2|PN|2,①
知|PM|>|PN|,故P为双曲线右支上的点,所以|PM|=|PN|+2.②
将②代入①,得2||PN|2﹣|PN|﹣2=0,解得|PN|=,
所以|PN|=.
因为双曲线的离心率e==2,直线l:x=是双曲线的右准线,故=e=2,
所以d=|PN|,因此
解法二:
设P(x,y),因|PN|≥1知
|PM|=2|PN|2≥PN|>|PN|,
故P在双曲线右支上,所以x≥由双曲线方程有y2=3x2﹣3.
因此,.
从而由|PM|=2|PN|2得
2x+1=2(4x2﹣4x+1),即8x2﹣10x+1=0.