%20文理科數學.files/image290.jpg)
20.解法一:(1)連結AC,交BD于0,
則O為AC的中點,連結EO。
∵PA//平面BDE,平面PAC
平面BDE=OE,
∴PA//OE…………………………2分
∴點E是PC的中點!3分
(2)∵PD⊥底面ABCD,且DC
底面ABCD,
∴PD⊥DC,△PDC是等腰直角三角形,……………………4分
而DE是斜邊PC的中線,
∴DE⊥PC, ①
又由PD⊥平面ABCD得,PD⊥BC。…………………………6分
∵底面ABCD是正方形,CD⊥BC,
∴BC⊥平面PDC,
而DE
平面PDC,
∴BC⊥DE ② ……………………7分
由①和②推得DE⊥平面PBC,而PB
平面PBC
∴DE⊥PB,又DF⊥PB且DE
DF=D,
所以PB⊥平面EFD,…………………………8分
(3)由(2)知,PB⊥EF,已知PB⊥DF,故∠EFD是二面角C―PB―D的平面角,
………………9分
由(2)知,DF⊥EF,PD⊥DB。
設正方形ABCD的邊長為a,則PD=DC=a,BD=%20文理科數學.files/image300.gif)
……………………10分
在Rt△EFD中,
%20文理科數學.files/image304.gif)
%20文理科數學.files/image306.gif)
所以,二面角C―PB―D的大小為
……………………12分
解法二:(1)同解法一……………………3分
(2)如圖所示建立空間直角坐標系,D為坐標原點,
設DC=a,依題意得
P(0,0,a),B(a,a,0),C(0,a,0 ),
E(0,
),A(a,0,0),D(0,0,0),
………………4分
%20文理科數學.files/image315.gif)
…………………………6分
由已知DF⊥PB,且DF
DE=D,
所以PB⊥平面EFD!8分
(3)由(2)得
%20文理科數學.files/image320.gif)
設平面PBC的法向量為n=(x,y,z),
m為平面PBD的法向量,由%20文理科數學.files/image322.gif)
及
得
%20文理科數學.files/image326.gif)
平面PBD
%20文理科數學.files/image330.gif)
%20文理科數學.files/image332.gif)
又因為二面角C―PB―D為銳角,所以其大小為
……………………12分
21.解:設%20文理科數學.files/image334.gif)
因為兩準線與x軸的交點分別為
……………………1分
由題意知%20文理科數學.files/image338.gif)
………………………………3分
則點N的坐標為N(
),
即N
………………………………4分
所以
………………5分
則
………………………………6分
當x≠0時,
代入,
=
得:
=
……………………8分
所以
,
即
…………………10分
當x=0時,點P的坐標為P(0,
),
點M的坐標滿足條件:
=%20文理科數學.files/image362.gif)
點M的坐標滿足條件:
=%20文理科數學.files/image366.gif)
顯然推出
與已知雙曲線中
≠0矛盾。
所以P點的軌跡方程為
.(x≠0,y≠0) ……………………12分
22.解:
(1)由
………2分
所以
,
即所求數列{an}的通項公式為
………………4分
(2)若n為奇數,則
…………5分
=
……………………7分
=4-3
…………………9分
若n為偶數,則
………………10分
=
…………………12分
=4-4
…………………14分