(19題)本小題主要考查平面與平面垂直、直線與平面垂直、直線與平面平行、二面角等基礎(chǔ)知識(shí),考查空間想象能力、邏輯推理能力,考查應(yīng)用向量知識(shí)解決數(shù)學(xué)問題的能力。
解法一:
(Ⅰ)因?yàn)槠矫?img onmouseover='upNext(this)' title="1410503500752605.gif" src="http://pic.kekenet.com/2014/0912/1410503500752605.gif" border="0"/>
所以
因?yàn)?img onmouseover='upNext(this)' title="1410503500588935.gif" src="http://pic.kekenet.com/2014/0912/1410503500588935.gif" border="0"/>為等腰直角三角形,,
所以
即
因?yàn)?img onmouseover='upNext(this)' title="1410503502296791.gif" src="http://pic.kekenet.com/2014/0912/1410503502296791.gif" border="0"/>,
,
所以
(Ⅱ)取BE的中點(diǎn)N,連結(jié)
所以為平行四邊形,所以
因?yàn)?img onmouseover='upNext(this)' title="1410503503527055.gif" src="http://pic.kekenet.com/2014/0912/1410503503527055.gif" border="0"/>在平面內(nèi),
不在平面
內(nèi),
所以
(Ⅲ)由
作交
的延長線與
則,
作
因此為二面角
的平面角
因此
所以
設(shè)
在Rt△BGH中∠GBH=,BG=AB+AG=1+
=
。
在Rt△FGH中,
故二面角F-BD-A的大小為 ………………….12分
解法二:
(Ⅰ)因?yàn)椤鰽BE為等腰直角三角形,AB=AE,
所以AE⊥AB,
又因?yàn)槠矫鍭BEF⊥平面ABCD,AE平面ABEF
平面ABEF 平面ABCD= AB
所以AE⊥平面ABCD
所以AE⊥AD
因此,AD,AB,AE兩兩垂直,建立如圖所示的直角坐
標(biāo)系.
設(shè)AB=1,則AE=1,B(0,1,0),D(1,0,0),
E(0,0,1),C(1,1,0)
因?yàn)镕A=FE,∠AEF=,
所以∠AEF=.
從而,F(xiàn)(0,,
).
.
所以EF⊥BE,EF⊥BC.
因?yàn)锽E平面BCE,BC
平面BCE,BC
BE=B,
所以EF⊥平面BCE. …………………………………4分
(Ⅱ)M(0,0,).P(1,
,0).
從而=(
,
).
于是
所以PM⊥FE,又EF⊥平面BCE,直線PM不在平面BCE內(nèi),
故PM∥平面BCE. ………………………8分
(Ⅲ)設(shè)平面BDF的一個(gè)法向量為,并設(shè)
=(x,y,z)
=(1,
1,0),
即
去y=1,則x=1,z=3,從=(0,0,3)
取平面ABD的一個(gè)法向量為=(0,0,1)
故二面角F-BD-A的大小為. ……………………….12分
(20)本小題考查函數(shù)、函數(shù)極值的概念,考查應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)性質(zhì)的方法及推理和運(yùn)算能力。
解:(Ⅰ)由已知,切點(diǎn)為(2,0)故有=0,即4b+c+3=0 …….①
,由已知
.
得 …..② 聯(lián)立①、②,解得c=1,b=
1
于是函數(shù)解析式為 ……………..4分
(Ⅱ)
,令
當(dāng)函數(shù)有極值時(shí),△0,方程
有實(shí)根,
由△=4(1m)
0,得m
1
①當(dāng)m=1時(shí),有實(shí)根
,在
左右兩側(cè)均有
,故
函數(shù)無極值。
②m 1時(shí),
有兩個(gè)實(shí)根,
,
,
當(dāng)x變化時(shí),、
的變化情況如下表:
故在m時(shí),函數(shù)
有極值:
當(dāng)時(shí)
有極大值;
當(dāng)時(shí)
有極大值。………………………12分
(21)本小題主要考查直線、橢圓、平面向量等基礎(chǔ)知識(shí),以及綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題及推理運(yùn)算能力。
解:(Ⅰ)由條件有解得a=
,c=1
所以,所求橢圓的方程為 ………………….4分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知、
若直線L的斜率不存在,則直線L的方程為x= —1,
將x= —1代入橢圓方程的
不妨設(shè)M 、N
,與題設(shè)矛盾。
∴直線的斜率存在
設(shè)直線的斜率為
,則直線
的方程為
設(shè)
聯(lián)立消
得
由根與系數(shù)的關(guān)系知,從而
又∵,
∴
化簡(jiǎn)得
解得或
(舍)
∴所求直線的方程為
或
(22)本小題主要考查數(shù)列、不等式等基礎(chǔ)知識(shí),化歸思想等數(shù)學(xué)思想方法,以及推理論證、分析與解決問題的能力。
解:(Ⅰ)當(dāng)時(shí),
又∵
∴,即
∴數(shù)列成等比數(shù)列,其首項(xiàng)
∴
(Ⅱ)不存在正整數(shù),使得
成立
下證:對(duì)任意的正整數(shù),都有
成立
由(Ⅰ)知