19. (本小題滿分12分,(Ⅰ)小問5分,(Ⅱ)小問7分.)
設=
的導數為
,若函數
=
的圖象關于直線
=
對稱,且
=0.
(Ⅰ)求實數,
的值;
(Ⅱ)求函數的極值.
【命題意圖】本題考查考查利用導數求函數的極值、二次函數的圖像與性質,考查方程與不等式思想、轉化和化歸思想,屬容易題.
【解析】(Ⅰ)=
,
∵若函數=
的圖象關于直線
=
對稱,且
=0,
∴=
且
,解得
=3,
=-12.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知=
,
=
=
,
的變化如下:
(-∞,-2) | -2 | (-2,1) | 1 | (1,+∞) | |
+ | 0 | - | 0 | + | |
極大值21 | 極小值-6 |
∴當=-2時,
取極大值,極大值為21,當
=1時,
取極小值,極小值為-6.
20.(本小題滿分12分,(Ⅰ)小問6分,(Ⅱ)小問6分.如圖,在四面體
中,平面
⊥平面
,
⊥
,
=
=2,
=
=1.
(Ⅰ)求四面體的體積;
(Ⅱ)求二面角的平面角的正切值.
【命題意圖】本題考查簡單幾何體的體積計算、二面角的求法,考查空間想象能力、推理論證能力、運算求解能力及轉化與化歸思想,是中檔題.
【解析】(Ⅰ) 如圖,過作
⊥
于
,∵平面
⊥平面
,
∴⊥平面
,則
是四面體
的面
上的高,
設中點為
,∵
=
=2,∴
⊥
,
∴=
=
=
,
∵=
, ∴
=
=
,
在中,
=
=
,∴
=
=
,
∴四棱錐的體積
=
=
.
(Ⅱ)(幾何法)過作
⊥
與
,連結
,由(Ⅰ)知
⊥面
,
由三垂線定理知⊥
,∴
為二面角
的平面角,
在中,
=
=
=
,
在中,
∥
, ∴
, ∴
=
=
,
在中,
=
=
.
21. (本小題滿分12分,(Ⅰ)小問4分,(Ⅱ)小問8分.)如圖,橢圓的中心為原點
,離心率
=
,一條準線的方程是
=
.
(Ⅰ)求橢圓的標準方程;
(Ⅱ)設動點滿足:
=
,其中
,
是橢圓上的點,直線
與
的斜率之積為
.問:是否存在定點
,使得
與點
到直線
:
=
的距離之比為定值?若存在,求
的坐標;若不存在,說明理由.
【命題意圖】本題考查了橢圓標準方程的求解與橢圓的定植問題,考查學生綜合運用知識解決問題能力、運算求解能力和探究問題能力,難度較大.
【解析】(Ⅰ) ∵=
=
,
=
,解得
=2,
=
,∴
=
=2,
∴橢圓的標準方程為;
(Ⅱ)設P(,
),
,
,
則由
=
,得
=
=
,
∴=
,
=
,
∵,
在橢圓
上,∴
,
,
∴=
=
==
.
設,
分別表示直線
,
的斜率,由題設條件知,
=
=
,
∴, ∴
=20,
∴點在橢圓
上,該橢圓的右焦點為
(
,0),離心率
=
,右準線為
:
=
,
∴根據橢圓的第二定義,存在定點(
,0),使得
與點
到直線
的距離之比為定值.