影H恰好落在线段AC上所以PH平面ABC,所以PHAC1分
因为在直角梯形ABCD中,ABCDAB90,CAB30,
BC2,AD4
所以AC4,CAB60,所以ADC是等边三角形,所以H是AC中点,所以HEPC同理可证EFPB又HEEFECPPBP所以EFHPBC平面PBC(II)在平面ABC内过H作AC的垂线如图建立空间直角坐标系,则A020,P0023,B3106分5分2分3分
6
f因为E013,HE013设平面PHB的法向量为
xyz
zPEAFxHBCy
因为HB310,HP0023
HB
03xy0所以有,即,z0HP
0
令
x3
则
y3
所8分
以
330
HE33cos
HE4
HE223
10分所以直线
HE
与
平
面
PH所B
成
角
的
正
弦
值
为
34
11分12分
III存在,事实上记点E为M即可因为在直角三角形PHA中,EHPEEA分在直角三角形PHB中,点PB4EF所等18解I因为St当a0,St以点
1PA2,2
13
1PB22
点
E
到
四
个
P
O
C的
F距
离
相
14分
1taet,其中ta2
2分
1tet,其中t0211当t0时,Sttet,Stt1et,22
所增,以
St
,
0所
以
St
在
0
上
递
4分
当t0时,Sttet,Stt1et,令Stt1et0,解得t1,所以St在1上递增
12
12
12
7
f令Stt1et0,解得t1,所以St在10上递减7分综上,St的单调递增区间为0,1
12
St的单调递增区间为10
(II)因为St
1taet,其中ta21当a2,t02时,Statet2
因为t002,使得St0e,所以St在02上的最大值一定大于等于e
1Stta1et2
ta1
当a12时,即a3时
,
令
St
,
得
0
8分
1Stta1et0对t02成立,Str