题,共46分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.19.(本题满分10分)
解:(Ⅰ)由直线l过点04,所以直线l在y轴上的截距为4
由已知条件可得直线l在x轴上的截距为3,即直线过点B30
故直线方程为xy1,即4x3y12034
(Ⅱ)由条件设直线l1的方程为4x3ym0,
4分
由两条直线间的距离为2,可得04到直线l1的距离为2,
012m
则有2
,解得m2或m22
4232
故所求直线l1的方程为4x3y20或4x3y220
10分
20(本题满分11分)
解:(Ⅰ)将圆的方程改写为x52y5216,故圆心坐标为55,半径为44分(Ⅱ)设圆D的半径为r,圆心纵坐标为b,由条件可得r2r1252,解得r13此时圆心纵坐标br112
所以圆D的方程为x52y122169(Ⅲ)设Mxy,依题意有DMPM
即y2y121,x0且x5xx5
8分
f整理得x2y25x14y240x0且x5当x0时,y12,符合题意,当x5时,y2,符合题意
故所求点M的轨迹方程为x2y25x14y240
21(本题满分12分)
证明:(Ⅰ)连接BD因为ADAB,BAD60,所以△ABD为正三角形.因为Q为AD的中点,所以ADBQ因为PAPD,Q为AD中点,所以ADPQ又BQPQQ,所以AD平面PQB因为AD平面PAD,
11分
所以平面PQB⊥平面PAD(Ⅱ)连接AC,交BQ于点N
由AQBC,可得△ANQ∽△CNB,
4分
所以AQAN1BCNC2
因为PA平面MQB,PA平面PAC,平面PAC平面MQBMN,所以PAMN
所以PMAN1,即PM1PC,所以t1
PCAC3
3
3
8分
(Ⅲ)由PAPDAD2,Q为AD的中点,则PQAD,又平面PAD平面ABCD,
所以PQ平面ABCD
以Q为坐标原点,分别以QAQBQP所在的直线为xyz
z
轴,建立如图所示的坐标系,则A100,B030,
Q000,P003,PA103,QB030.
设平面MQB的法向量为
xyz,
可得
MN
0
QB0
x
y
因为PA
MN
,所以
PAQB
0
即
0,
x
3y
3z0
0
f令z1则x3y0于是
3,01.取平面ABCD的法向量m00,1,所以cosm
1
2故二面角MBQC的大小为60
12分
22(本题满分13分)
解:(Ⅰ)因为椭圆的焦点在x轴上,所以焦点为圆x2y23与x轴的交点,即3030
所以c3
又离心率e3,所以a22
故所求椭圆方程为x2y21.4
(Ⅱ)当△FAB为直角三角形时,显然直线l斜率存在,可设直线l方程为ykx,设r