MN∥平面BDE(Ⅱ求二面角CEMN的正弦值Ⅲ已知点H在棱PA上,且直线NH与直线BE所成角的余弦值为求线段
AH的长
【分析】(Ⅰ取AB中点F,连接MF、NF由已知可证MF∥平面BDENF∥平面
BDE.得到平面MFN∥平面BDE则MN∥平面BDE
Ⅱ)由PA⊥底面ABC∠BAC90°可以A为原点分别以AB、AC、AP所在直线
为x、y、z轴建立空间直角坐标系求出平面MEN与平面CME的一个法向量
由两法向量所成角的余弦值得二面角CEMN的余弦值进一步求得正弦值;
(Ⅲ设AH=t,则H0,0t)求出
的坐标结合直线NH与直线BE所成
角的余弦值为列式求得线段AH的长.
【解答】Ⅰ)证明:取AB中点F连接MF、NF,∵M为AD中点∴MF∥BD∵BD平面BDE,MF平面BDE,∴MF∥平面BDE∵N为BC中点∴NF∥AC又D、E分别为AP、PC的中点,∴DE∥AC,则NF∥DE∵DE平面BDE,NF平面BDE,∴NF∥平面BDE又MF∩NFF.∴平面MFN∥平面BDE则MN∥平面BDE;Ⅱ解∵PA⊥底面ABC∠BAC=90°∴以A为原点,分别以AB、AC、AP所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系.
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f∵PA=AC4,AB=2
∴A000)B2,0,0,C(0,4,0)M(0,01)N(1,20)E(022则
,
设平面MEN的一个法向量为
由
得
取z2得
由图可得平面CME的一个法向量为
∴cos>
∴二面角CEMN的余弦值为
,则正弦值为
;
Ⅲ)解:设AHt,则H0,0,t
∵直线NH与直线BE所成角的余弦值为
∴|cos
|
|解得t4.
∴当H与P重合时直线NH与直线BE所成角的余弦值为长为4
,此时线段AH的
【点评】本题考查直线与平面平行的判定,考查了利用空间向量求解空间角考查计算能力是中档题
18.(13分已知a
}为等差数列前
项和为S
∈N)b
是首项为2的
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f等比数列且公比大于0b2+b3=12b3=a42a1S1111b4.Ⅰ求a
}和b
的通项公式(Ⅱ)求数列a2
b2
1}的前
项和(
∈N.【分析】(Ⅰ)设出公差与公比,利用已知条件求出公差与公比然后求解an和b
}的通项公式Ⅱ化简数列的通项公式利用错位相减法求解数列的和即可
【解答】解:I)设等差数列{a
的公差为d等比数列b
}的公比为q由已知b2b312,得b1(qq2)12,而b12所以qq260又因为q0解得q2所以b
2
由b3a42a1可得3da18①由S11=11b4,可得a15d=16②,联立①②解得a11,d3,由此r