从而平面,
∵直线与直线所成的角为,∴,
在中,由余弦定理得,
在中,,
作于,由平面,
∴为二面角的平面角,
在中,可得,在中,.
20、解 设直线l:+=1(a>0,b>0),因为直线l经过点P(4,1),所以+=1.
(1)+=1≥2 =,所以ab≥16,当且仅当a=8,b=2时等号成立,
所以当a=8,b=2时,△AOB的面积最小,此时直线l的方程为+=1,即x+4y-8=0.
(2)因为+=1,a>0,b>0,所以|OA|+|OB|=a+b=(a+b)·=5++≥5+2 =9,当且仅当a=6,b=3时等号成立,所以当|OA|+|OB|取最小值时,直线l的方程为+=1,即x+2y-6=0.
21、(1)由正弦定理边角互换可得,
所以.
因为所以,
即,
即,整理得.
因为,所以,所以,
即,所以.