?????????22n?CM?x,y,z??,?1,2?0??x?y?2z?0??????2??2?????????n?CN??x,y,z???2,0,2?0??2x?2z?0??则有:
?x?2,y?1?n?2,1,1令z?1,则, ????6分 ????AP??0,0,4?又为平面ABCD的法向量,
??????????n?AP41cosn,AP????????n?AP2?42∴,又截面MCN与底面ABCD所成二面角为锐二面角,
?????∴截面MCN与底面ABCD所成二面角的大小为3 ????8分
(3)∵
????CA??2,?1,0??,∴所求的距离
?????n?CA?2?2?1?1?1?03d????22n ???12分
解析(二):
(1)取AP的中点E,连结ED,则ED//CN, ??????1分
依题有Q为EP的中点,所以MQ//ED,所以MQ//CN, ??????2分
又MQ?平面PCB,CN平面PCB, ∴MQ//平面PCB ??????4分
(2)易证:平面MEN//底面ABCD,
所以截面MCN与平面MEN所成的二面角即为平面MCN与底面ABCD所成的二面角, 因为PA?平面ABCD,所以PA?平面MEN,
过E做EF?MN,垂足为F,连结QF,则由三垂线定理可知QF?MN,
由(1)可知M,C,N,Q四点共面
PQEMADCBN所以?QFE为截面MCN与平面MEN所成的二面角的平面角,??????6分
在Rt?MEN中,ME=263,NE=1,MN=,故EF=,223
所以:tan?QFE?3,
?QFE?所以:
?3 ??????8分
(3)因为EP的中点为Q,且平面MCN与PA交于点Q,
所以点A到平面MCN的距离是点E到平面MCN的距离的3倍,
由(2)知:MN?平面QEF,则平面MCNQ?平面QEF且交线为QF,
作EH?QF,垂足为H,则EH?平面MCNQ,故EH即为点E到平面MCN的距离。?10分
在Rt?EQF中,EF=20.
3?13,?EQF=,故EH=. 即:点A到平面MCN的距离为.3322?12分
?x0y0?y0G,??设P?x0,y0?c?a2?b2FF?2c解析:(1),,则有:?33?,I的纵坐标为3,12??1分
S?F1PF2?11?F1F2?y0??PF1?F1F2?PF222 ∴
?y03 ?????2分
?2c?3?2a?2c?a?2c?e?
c1?a2 ??????4分
x2y2?2?1(c?0)M?x,y?,N?x,y?211223c(2)由(1)可设椭圆C的方程为: 4c, x2y2x?my?c,代入2?2?1MN4c3c直线的方程为:
可得:
3?my?c??4y2?12c2??4?3m2?y2?6mcy?9c2?02 ??????6分
6mcy1?y2??,24?3m∴
9c2y1y2??4?3m2 ??????7分
2S?F1MN∴
?16mc?9c2??2??F1F2?y1?y2?c???4??12c?2?2?2?4?3m??4?3m?m2?1?4?3m2?2???9分
22令m?1?t,则有t?1且m?t?1,
m2?1∴
?4?3m?22?g(t)?t?4?3(t?1)?2?t1?9t2?6t?19t?1?6t, ??????11分
易证g(t)在
?1,???单调递增,
∴
21.
g(t)minx2y2121212c??3?c?1???1?g(1)?44316,∴S?F1MN的最小值为 ????13分
解析:(1)由已知得:f(x)=2f(x+2)=4f(x+4), ??????2分
因为x??0,2?时,f(x)?lnx?ax(a??1
2), 设x???4,?2?时,则x+4??0,2?,所以f(x+4)=ln(x+4)+a?x+4?
∴
x???4,?2?时, f(x)=4f(x+4)?4ln(x+4)+4a?x+4? x?4?1f?(x)?4x?4?4a?4a?a∴
x?4?a??12?4??1?4??2,
,∴a,x????4,?1?4?∴当?a??时,f?(x)?0,f(x)为增函数, x??当???1a?4,-2???时,f?(x)?0,f(x)为减函数, f(x)111∴max?f(?a?4)?4ln(?a)?4a(?a)??4,∴a??1
∴当
x??0,2?时,f(x)?lnx?x x?b(2)由(1)可得:x??0,1???1,2??x时,不等式f(x)?x恒成立,
??????4分
??????6分
x?b?xlnx即为恒成立, ??????7分
x?b?x?b?x?xlnxx??0,1? ①当时,lnx,令g(x)?x?xlnx,x?(0,1)
g?(x)?1?则
lnx12x?lnx?2??2xx2x h?(x)?11??xxx?1?0x
x??0,1?令h(x)?2x?lnx?2,则当时,
∴h(x)?h(1)?0,∴
g?(x)?h(x)?02x,
∴g(x)?g(1)?1,故此时只需b?1即可; ??????10分
x?b?x?b?x?xlnxx??1,2?②当时,lnx,令?(x)?x?xlnx,x?(1,2)
??(x)?1?则
lnx12x?lnx?2??2xx2x h?(x)?11??xxx?1?0x
x??1,2?令h(x)?2x?lnx?2,则当时,
∴h(x)?h(1)?0,∴
??(x)?h(x)?02x,
∴?(x)??(1)?1,故此时只需b?1即可, ??????13分
综上所述:b?1,因此满足题中b的取值集合为:
?1? ????14分