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數(shù)學(xué)黃卷
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的考生號(hào)、姓名、考點(diǎn)學(xué)校、考場(chǎng)號(hào)及座位號(hào)填寫在答題卡上.
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑.如需要改動(dòng),
用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào).回答非選擇題時(shí),將答案寫在答題卡上.寫在本試卷上
無效.
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回.
一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是
符合題目要求的.
1.已知直線t+2丫+°=°與(a-2)x+6y+l=0平行,則“二()
A.2B.3C.4D.5
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)直線一般式中平行滿足的系數(shù)關(guān)系即可求解.
【詳解】由于直線與平行
[a2|x+6v+1=0
故[6=2(。-2],解得
1#
故選:D.
2.若「工-1構(gòu)成空間的一個(gè)基底,則下列向量不共面的是()
?a,o.(?
AL.
2bicbh-cQa-¥h2ab
C.——,—?—,D.——,,
a+ha—ha+bu+b+c
【答案】C
【解析】
【分析】利用基底的意義,逐項(xiàng)判斷即得.
【詳解】對(duì)于A,-----,向量--,-,——共面,A不是;
2b+c=3b-(b-c)2/>+cbb-c
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對(duì)于B,2u—b—3u—(</+/))?向量°,a+b,J共面,B不是;
對(duì)于C,假定向量o+B,a—b,共面,則〃+E=-右)+“,而a.B.r不共面,
于是j=1.7;I.尸。,無解,因此向量1小,不共面,C是.
對(duì)于D,a+B+c=(a+E)+c,向量0+E,0.3+「,共面,D不是.
3.已知數(shù)列“,二為等比數(shù)列,若=3,,則a.=()
A.9B.12C.15D.18
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)給定條件,求出等比數(shù)列公比,進(jìn)而求出小.
【詳解】設(shè)等比數(shù)列4:公比為9,樂=a、q”,而,「;,.「",則”=8,解得^=2,
所以①,=%/=12.
故選:B
4.已知雙曲線:1-卜=1(a>0,>0)離心率為石,則該雙曲線的漸近線方程為(
A.V2x±y=0B.x±41y=0c.ri2v=0D.2x±y=0
【答案】A
【解析】
h
【分析】由離心率求出一,進(jìn)而求出漸近線方程.
a
【詳解】由雙曲線/躲=1的離心率為6
得吁S解得3s
22L
而曲線J5=1的漸近線方程為V=±-X,即I,=±V2.V,
a'b'a
所以該雙曲線的漸近線方程為&x±F=O.
故選:A.
5.已知空間向量工=(6,0,1),b=(-,0,—),貝卜在,上的投影向量為()
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A.(g,0,:)B.g,o\)C.D.(-.0.--)
22222244
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)給定條件,利用投影向量的定義求解.
【詳解】空間向量Z=(6,(M),^=(1,0,—))則15=6,法|=1,
所以。在力上的投影向量為亍^人=力(不0,〒)=(丁,0,7).
|op2222
故選:A
6.在等差數(shù)列:?!?;中,若/+%+。=27,則3%+即,=()
A.24B.28C.32D.36
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)給定條件,利用等差數(shù)列的通項(xiàng)公式列式化簡(jiǎn)求解.
【詳解】設(shè)等差數(shù)列:q;的公差為,/,由%+4+/=27,得/+/+5d+%+7d=27,
則a,+4d=9,所以3a4+a16=3(Oj+d)+as+\3d=4(a,+4d)=36.
故選:D.
7.已知圓./+./+2'+4y-4=0與圓/+),2+24—4),-20=0交于八,8兩點(diǎn),當(dāng)弦18最長(zhǎng)時(shí),實(shí)
數(shù)。的值為()
A.-2B.-IC,1D.2
【答案】C
【解析】
【分析】求出圓/+./+2*+4,1,-4=0的圓心及半徑,再求出公共弦所在的直線方程,進(jìn)而求出弦長(zhǎng)最
長(zhǎng)時(shí)。的值.
【詳解】圓.T+『+2K+4.I,-4=0的圓心一,半徑r=3,
顯然原點(diǎn)(。,Q)在圓/+./+2x+4y—4=0內(nèi),又在圓x*+/+2ar-4>-20=0內(nèi),
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因此兩圓必相交,直線.48方程為(a-l)x-4〉-8:0,而弦.48最大值為6,
即為圓./+./+2卜+4.1,-4=0的直徑,此時(shí)直線,48過點(diǎn)卜1「幻,
則-(a-I)-4(2)-8=(I,所以a=l.
故選:C.
8.己知空間直角坐標(biāo)系中,川3,0,0|、0.2.0),40,0,1),點(diǎn)M(x,乂z)是空間中任意一點(diǎn),若A,
B,C,"四點(diǎn)共面,則()
A.2x+3y+4:=6B.:t+2r+3:=6
C.3[一;+?:=3D.>-:「-:二;
【答案】A
【解析】
【分析】設(shè)而=加萬,"灰(加,"€Rl,根據(jù)空間向量的坐標(biāo)運(yùn)算可得出關(guān)于X、「、Z、,〃、”的等
式組,消去〃;、〃可得結(jié)果.
【詳解】在空間直角坐標(biāo)系中,.43.。,。1、^10,2,01,C(0.0.1
1/
一(31——
則.48=(-3,2,0),/1C=-3,0,-,AM=|x-3,y,r),
\)
因?yàn)锳、8、C,”四點(diǎn)共面,設(shè)而二加四+〃元,
1—3,0,[卜[-3〃]-3〃,2叭]〃j
即(x-3,j,二)=m|-3,2.01-n
-3"1-3〃=x—3
可得27n=y,消去加、〃可得.t-3=-;--2二,即2工+3丫+4:=6,
—〃=z
7
故選:A.
二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目
要求.全部選對(duì)的得6分,部分選對(duì)的得部分分,有選錯(cuò)的得0分.
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X』V
9.橢圓。:9-+1=1的左、右焦點(diǎn)分別為E,6,點(diǎn)p為C上的任意一點(diǎn),則()
A.橢圓(’的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為3B.橢圓。的離心率為:
C./匐的最大值為5D.存在點(diǎn)P,使得PF^PF,
【答案】BC
【解析】
【分析】根據(jù)給定的橢圓方程,求出其長(zhǎng)短半軸長(zhǎng)、半焦距,再逐項(xiàng)判斷得解.
2j
【詳解】橢圓。:丁+二二1的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)。=3,短半軸長(zhǎng)/>=用,半焦距「GT-,;
95
對(duì)于A,橢圓C的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為6,A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,橢圓(、的離心率為二;,B正確;
對(duì)于C,MLx=a+c=5,c正確;
對(duì)于D,c<h,以線段FF為直徑的圓在橢圓C內(nèi),因此不存在點(diǎn)P,使得巧,戶”,D錯(cuò)誤.
故選:BC.
10.已知圓c:x'+『+4x=0,P是直線:-T=Q上的一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)P作直線P.4,/出分別
與C相切于點(diǎn)A,8,則()
A.存在圓心在上的圓與C相內(nèi)切B.四邊形尸C8面積的最小值為
C.|.叫的最小值是24D.點(diǎn)(2,3)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)在。內(nèi)
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用兩圓內(nèi)切的條件判斷A;借助切線長(zhǎng)定理求出面積最小值判斷B;求出。尸1/時(shí)對(duì)應(yīng)弦長(zhǎng)判
斷C;求出點(diǎn)(京3)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)到圓心距離判斷D.
【詳解】圓C:(x+2『+jJ=4的圓心CLLQ),半徑廠;2
對(duì)于A,在直線上取點(diǎn)PU,I),PC|=Vio>2,點(diǎn)P在圓c外,
以點(diǎn)尸為圓心,JHJ+2為半徑的圓與圓C相內(nèi)切,A正確;
2:
對(duì)于B,四邊形PACB面積S=2S^tc=\AC\-\PA\=2^PC\-\AC\=2j|PC1-4,
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1-2x4-71r-
點(diǎn)c到直線的距離</=;、,=3,貝/PC12d=3,Sam=2J?,
V4*+3*
當(dāng)且僅當(dāng)。尸工/時(shí)取等號(hào),B正確;
對(duì)于C,當(dāng)(71/時(shí),IPC1=3,由.48一CP,得S=g|4B|“CP|=2jT,
解得|/8|=咪<26,C錯(cuò)誤;
一|4x2+3x3-7|、一
對(duì)于D,點(diǎn)(23到直線的距離為----產(chǎn)==—=2,點(diǎn)03)與點(diǎn)C的距離為5,
W+3,
34
點(diǎn)(23與圓心C(-2.Q)確定的直線斜率為二,而直線的斜率為-二,
即點(diǎn)(2.3)與C確定的直線垂直于,因此點(diǎn)(2,3]關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)到點(diǎn)C的距離為52xl=l<r,
則點(diǎn)(2,3)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)在C內(nèi),D正確.
故選:ABD
11.如圖,該幾何體是四分之一圓柱體(點(diǎn)8,A分別是上、下底面圓的圓心),四邊形.48CD是正方形,
點(diǎn)G是圓弧C£的中點(diǎn),點(diǎn)〃是圓弧?!干系膭?dòng)點(diǎn)(含端點(diǎn)),則()
A.存在點(diǎn)〃,使得CH一HE
B.存在點(diǎn)〃,使得直線〃E〃平面BOG
C.存在點(diǎn)〃,使得平面80G1平面CEH
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D.存在點(diǎn)〃,使得直線CH與平面80。的所成角的余弦值為正
3
【答案】BCD
【解析】
【分析】建系標(biāo)點(diǎn),對(duì)于A:利用空間向量說明線線垂直;對(duì)于B:利用空間向量說明線面平行;對(duì)于C:
利用空間向量說明線面垂直;對(duì)于D:利用空間向量求線面夾角.
【詳解】如圖,以A為坐標(biāo)原點(diǎn),ID,",,48分別為2,二軸,建立空間直角坐標(biāo)系,
不妨設(shè),4D=2,則。|2,0,0|,F(0,2,0),C(2,0,2),8(0,0,2|,E10,2,2,1,G(JF,JL2),
設(shè)〃(2cos0.25inO,O),0w0,—
對(duì)于選項(xiàng)A:因?yàn)?力=(2cos0-2,2sin0,-2(,£//=(2cos0,2sinO-2,-2),
令,'〃-EH=2cosfl(2cost)-21-2sin0|2sin0-2|+4=8-4\ZTsin0+']=0,
I4
IXr—
可得sin|O+,=V2,顯然該方程無解,
\4,
所以不存在點(diǎn)〃,使得c”-HE,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于選項(xiàng)B:因?yàn)樵L=(2,0,-2),前=,
m-BD=2x.-2z.=0
設(shè)平面BDG的法向量拓=(x*y,Z])則//-
m-BG=>/2xi+y/2y]=0
令$=1,則=可得而=
若直線HE平面8OG,
則wrEH=2cos0-2sin0+2-2=2cos。-2sin0=0,可得tan8=l,
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且060,J,則8=(,即〃(V2,V2,0),
所以存在點(diǎn)〃,使得直線〃E〃平面8OG,故B正確;
對(duì)于選項(xiàng)C:因?yàn)镃E=(-2,2,0),E/f=(2cos0,2sinO-2,-2),
it'BE=-2xy+2y2=0
設(shè)平面CEH的法向量方=(xay[z2)則——,八1
mEH=2COS0X2+(2sin0-2]y2-2z2=0
令=1,則4=1.二2=sin0+cos6-l,可得萬二(LLsin?+cos。-1),
若平面8。G1平面CEH,
則/〃?〃=1一1+sin。-cos0+1=sin6-cosO+1=0,
顯然。=0時(shí),上式成立,
所以存在點(diǎn)〃,使得平面80Gl平面CEH,故C正確;
對(duì)于選項(xiàng)D:設(shè)直線CH與平面BDG的所成角為a€o.:,
若cosa=,則sina-yj\-cos'a-,
33
m-CH12cos。-2sin0-4
可得:(而,c〃x=一也
阿?|可一指xj2cos0-2)'4sin20+43,
整理可得3、in2612、in62cosfl-6=0,
構(gòu)建/(°)=3sin29-12sin°-2cos°+6,9€0,—,
(l)=
因?yàn)椤℉i在。?:內(nèi)連續(xù)不斷,且〃0i=4>0J-6<0,
可知/I。I在(0段)內(nèi)有零點(diǎn),
即Jsin2812sin6-2cos?+6=0在內(nèi)有根,
所以存在點(diǎn)〃,使得直線C4與平面的所成角的余弦值為在,故D正確;
3
故選:BCD.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:對(duì)于方程3sin2612sinfl2cos8+6=0根問題,應(yīng)構(gòu)建函數(shù),結(jié)合零點(diǎn)存在
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性定理分析判斷,不能強(qiáng)解.
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12.拋物線I'='i的焦點(diǎn)坐標(biāo)是.
【答案】
【解析】
【分析】將拋物線的方程化為標(biāo)準(zhǔn)形式,即可求解出焦點(diǎn)坐標(biāo).
【詳解】因?yàn)閽佄锞€方程丁焦點(diǎn)坐標(biāo)為;0.?],且〃=!,
2\2J4
所以焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,;),
故答案為:(。,q).
13.若數(shù)列:滿足為+E=4+d(其中〃,Md為常數(shù),,/H。),則稱{4}是以,”為周期,
以d為周期公差的“類周期性等差數(shù)列”.若“類周期性等差數(shù)列叫q:的前4項(xiàng)為1,1,2,2,周期為4,周
期公差為2,則的前16項(xiàng)和為.
【答案】72
【解析】
【分析】根據(jù)給定的定義,求出以數(shù)列:4:首項(xiàng)開始的每4項(xiàng)為一組的和,再求出前4組和的和即可.
【詳解】依題意,q+/+/+%=1+1+2+2=6,
+/+%+q=q+2+%+2+/+2+4+2=6+8=14,
%+《0++%2=%+2+/+2+叫+2+%+2=14+8=22,
十%“+《s+。]6=%+"io+。12+8=22+8=30,
所以:?:的前16項(xiàng)和為6+14?22-30=72.
故答案為:72
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14.己知雙曲線C::1-匚=1(a>0,力>0)的右焦點(diǎn)為P.O為坐標(biāo)原點(diǎn),若在C的左支上存在關(guān)
于X軸對(duì)稱的兩點(diǎn)A,B,使得|."]="切,且8O1.4F,則C的離心率為.
【答案】>/T-.##:?VT
【解析】
【分析】根據(jù)給定條件,結(jié)合雙曲線的對(duì)稱性可得△-48尸是正三角形,且。是其中心,再用半焦距。表示
出點(diǎn)A坐標(biāo),代入雙曲線方程求出離心率.
【詳解】軸,令垂足為。,由雙曲線的對(duì)稱性知BF=48,則△H8尸是正三角形,
又801At,F0LAB,貝i]。是△H8尸的中心,40=0F=1,
而;40D=60,貝10。|=\,|/。|=正。,點(diǎn)4(-\,立門在雙曲線。,
一>>22
c13c*c2V2、3J
因此-r=l,即、--p-r=4,整理得f---4,即J-8J+4=0,
4a4/r0,c一0,eT
解得,=4+2jJ=(、/J+l)t所以C的離心率《=l
故答案為:y/i-1
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:由題設(shè)條件,結(jié)合雙曲線對(duì)稱性確定出正三角形是求解問題的關(guān)鍵.
四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
15.已知圓。:X,+/+2x-3=O,點(diǎn)Pi3.li.
(1)若直線P.M與C相切,切點(diǎn)為A/,求|/丹人
(2)已知直線過點(diǎn)P,若圓C上恰有三個(gè)點(diǎn)到距離都等于1,求的方程.
【答案】(1)而;
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出.「1=0或81-15「9=(1.
【解析】
【分析】(1)利用切線的性質(zhì),結(jié)合勾股定理計(jì)算即得.
(2)根據(jù)給定條件,把問題轉(zhuǎn)化為圓心到直線距離為1,再列式計(jì)算得解.
【小問1詳解】
圓J。+1尸+丁=4的圓心半徑1=2,|PC|2=(3+1)-+(1-O)2=17,
由直線PM與C相切于點(diǎn)“,得|PM|=y]\PC\2-r=JiT.
【小問2詳解】
要圓C上恰有三個(gè)點(diǎn)到的距離都等于1,當(dāng)且僅當(dāng)圓心C(-1,Q)到直線的距離為1,
而點(diǎn)在圓C外,直線x=3與圓C相離,則直線的斜率存在,
設(shè)直線的方程為11=,即卜7-3h1=(1,由y=-=1,解得&=0或〃=:7,
yJk:+\15
所以直線的方程為F-I=0或8?15】?-9=0.
16.已知拋物線C:/=2〃,(P>()),〃是。的焦點(diǎn),A/為C上的一動(dòng)點(diǎn),且|上站|的最小值為1.
(1)求C的方程;
(2)直線(不過坐標(biāo)原點(diǎn)。)交C于A、8兩點(diǎn),且滿足0/10B,證明過定點(diǎn),并求出該定點(diǎn)的坐
標(biāo).
【答案】(l)x2=4y
(2)證明見解析,定點(diǎn)為(0,4)
【解析】
【分析】(1)由拋物線中I八4*1的最小值為1,所以§=1,即即可得到方程.
(2)聯(lián)立直線與拋物線方程,利用韋達(dá)定理得到》+工=軟,41=-48,由0/108得到
OAOB=Ayv,+.r,r,=4/)?/>:=0,即可求得結(jié)果.
小問1詳解】
因?yàn)殁钭?1的最小值為1,故f=1,即P=2,所以拋物線方程為/廿
第11頁/共18頁
【小問2詳解】
y-kx^b
顯然直線,48的斜率存在,設(shè)方程為?:卜+b,貝卜
x2=4y
即.V:-4k-46=0,設(shè)用J1J,由韋達(dá)定理得$+工=4£*毛=-48,則
222
yty2=(Ax,+/>)(kx2+b]=kxtx2+kb(x1+x?)+/>'=&1-4b)+kby4k+b-b,
因?yàn)椤?,08,所以萬,麗=為工+D=-4b+〃=0,解得〃=0(舍),A=4,故48的方程為:
>=h+■*,故恒過點(diǎn)(0,41.
17.已知等差數(shù)列:q;、滿足丸點(diǎn)=q+4〃+8,:“,二的前〃項(xiàng)和為S
(1)求:”,;的通項(xiàng)公式;
〃為奇數(shù)
(2)若〃=」5,,求數(shù)列;。;的前2/1項(xiàng)和4”.
2",〃為偶數(shù)
【答案】⑴。“=2〃+1
(2)北“=」-+4£二11
2"2〃+13
【解析】
【分析】(1)根據(jù)等差數(shù)列基本量的計(jì)算可求解公差和首項(xiàng),即可求解,
(2)根據(jù)裂項(xiàng)相消法以及等比求和公式分別求解q,G,即可由分組求解.
【小問1詳解】
設(shè)等差數(shù)列;q:的公差為d,
3a,=q+4+8=3q+3d.,,
由為用=4+4〃+8可得‘一工八一a,:廣解得
Q%=a,+d+8+8=3q+6d
故%=3-+2|”-1)=2〃?I,
【小問2詳解】
第12頁/共18頁
,〃為奇數(shù)
故a={川”+2)7
2",〃為偶數(shù)
111n
由于%+…+
2/1-12/7+16>2/1+12/J+1
24624(1-4“)
2?+24+26+…+2?1*=」-----^=二-----
1-43
其中q,G分別為前口?項(xiàng)中奇數(shù)項(xiàng)的和以及偶數(shù)項(xiàng)的和,
n4(4"-1)
2n+\3
18.若04為平面。的一條斜線,。為斜足,08為0.4在平面a內(nèi)的射影,OC為平面a內(nèi)的一條直線,
其中H為04與OC所成的角,P為04與08所成的角,,為08與OC所成的角,那么
cosfi=cos^cosy,簡(jiǎn)稱三余弦定理.如圖,直三棱柱—44G中,/8=拒44=&8。=2&,
6——
cosZABC=—,CN=kCCt(0<I).
3
(1)求/."C的余弦值;
(2)當(dāng)點(diǎn)占到平面4N6距離最大時(shí),求;.的值;
(3)在(2)的條件下,求平面4人歸與平面48c夾角的大小.
【答案】(DcosZ/lfiC=—
(2)2=:
2
71
(3)
6
第13頁/共18頁
【解析】
【分析】(1)根據(jù)三余弦定理即可求解,
(2)建立空間直角坐標(biāo)系,求解平面法向量,即可利用點(diǎn)到平面的距離公式求解距離表達(dá)式,結(jié)合二次函
數(shù)的性質(zhì)即可求解最值得解,
(3)求解平面法向量,根據(jù)法向量的夾角即可求解.
【小問1詳解】
在直三棱柱。-446中,J4-LAB,AB==2,.\A[B=+4殷=2區(qū)
,AB2&瓜
cosZJA,antJ=---=―=——,
482G3
又…一!8c二?,由三余弦定理可得c。、一」/“'二c。、-14」co、j””.
3
故co$Z.ABC=
2
【小問2詳解】
8r
由(1)知cos/.4BC=J,AB=242,BC=2,
2
在.48C中,由余弦定理可得
AC=VAB2+BC2-2AB-BCcos/.ABC=j+4-2x2&2x#=2,
/.AC2+BC2=AB2,AC1BC,
在直三棱柱中,4C1_8CCG_L平面」8C,以C為坐標(biāo)原點(diǎn),建立如圖所示的空間直角
坐標(biāo)系,
則
A(0,2,0),C(0,0.0),5(2,0,0),C,(0,0,2)Jj0,2,2),8/2,0,2)
?.?麗=入西(04入41),;.N|0,0,2A),
in=I*J;二11為平面4A火的一個(gè)法向量,
港=(2,-2,-2),麗=(-2,0叫,西=(0,0,2),
第14頁/共18頁
由<m1_A_._B_即一A.B-m=2x.-2y.-2z.=0
m1BNBN-m--2xt+2kzx=0
令,、:3,則而=(2入,2/一2,2),
4
故點(diǎn)8.到平面4N8距離為|同J8M-82+8
故為=;時(shí),此時(shí)點(diǎn)及到平面4NB距離最大,且最大值為手,
故點(diǎn)B到平面4N8距離最大時(shí),A=-
【小問3詳解】
由(2)知:當(dāng)入=:時(shí),平面4姐的一個(gè)法向量為而=(1,一1,2),
設(shè)平面4匿的一個(gè)法向量為G=(大,心;J,
則而=(2,0,0),區(qū)=(0,2,2),
nLCBfCfin=2x,=0
____即1一',
ii1CJ(?萬=2%+2z?=0
取二二',貝!]〃=(0,1,-11,
mn-3y/3
=L==-7=7==---.
R|m|?|n|V6xV22
故平面4NB與平面4圖夾角的余弦值為",
2
故平面4NB與平面48c的夾角大小為
O
C
第15頁/共18頁
19.已知橢圓C:1_+2_=?(fl>ft>o)的左、右焦點(diǎn)分別為F,£,上頂點(diǎn)為A,A的面積
ab'
為白,直線彳尸與牧的斜率之積為-3.
(1)求C的方程;
(2)已知點(diǎn)8|4.0).
1I
(i)若直線過點(diǎn)B且與C交于M、N兩點(diǎn),求;的最大值;
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