AA1?AB?2
(1) 求证:AB?BC;
(2) 若直线AC与平面A1BC所成的角为
?6,求锐二面角A?AC?B的大小. 1 解:(1)证明:
D,连接AD, 如右图,取A1B的中点
因AA1?AB,则AD?A1B 由平面A1BC?侧面A1ABB1, 且平面A1BC?侧面A1ABB1?A1B, 得AD?平面A1BC,又BC所以AD?BC.
因为三棱柱ABC—A1B1C1是直三棱柱, 则AA1?底面ABC, 所以AA1?BC.
?平面A1BC,
又AA1?AD=A,从而BC?侧面A1ABB1,
又AB?侧面A1ABB1,故AB?BC. ………………6分
(2)连接CD,由(1)可知AD?平面A1BC,则CD是AC在平面A1BC内的射影 ∴?ACD即为直线AC与平面A1BC所成的角,则?ACD=?6
D是A1B中点 在等腰直角?A1AB中,AA1?AB?2,且点
∴AD?1??A1B?2,且?ADC=,?ACD= 226AC?22 E,连DE 过点A作AE?AC1于点
由(1)知AD?平面A1BC,则AD?AC1,且AE?AD?A ∴?AED即为二面角A?AC1?B的一个平面角
且直角?A1AC中:AE?A1A?AC2?2226 ??AC3231
又AD=2,?ADE=?2∴sin?AED=AD23??,且二面角A?AC1?B为锐二面角 AE2623∴?AED=?3,即二面角A?AC1?B的大小为
?3 …………12分
21.(本题满分12分)设数列?an?的前n项和为Sn,设an是Sn与2的等差中项, 数列?bn?中,b1?1,点P(bn,bn?1)在直线y?x?2上.
(1) 求an,bn;
(2) 若数列?bn?的前n项和为Bn,比较(3) 令Tn?111????与2的大小; B1B2Bnbb1b2????n,是否存在正整数M,使得Tn?M对一切正整数n都成a1a2an立?若存在,求出M的最小值;若不存在,请说明理由。
解:(1)由题意得2an?Sn?2,即2a1?S1?2?a1?2,所以a1?2
因为Sn?2an?2,Sn?1?2an?1?2,所以an?1?Sn?1?Sn?2(an?1?an),即an?1?2an,所以数列?an?是以2为公比、首项a1?2的等比数列,即an?2n?n?N*?
因为点P(bn,bn?1)在直线y?x?2上,所以bn?1?bn?2,即bn?1?bn?2,所以数列
?bn?是以2为公差、首项b1?1的等差数列,即bn?2n?1?n?N*? ……4分
(2)Bn?b1?b2???bn?n,所以
2111111111?????2?2???2?1?????B1B2Bn12n1?22?3(n?1)?n111111?1?(1?)?(?)???(?)?2??2223n?1nnbbb1352n?1(3)因为Tn?1?2???n??2?3???①
a1a2an2222n所以Tn?……8分
12132n?1????② 22232n?111?(1?n?1)111112n?112n?12①-②得Tn??2(2?3???n)?n?1??2?4?n?1
1222222221?212n?1?3 所以Tn?3?n?2?n22T1?1?1?,Tn单调递增,所以Tn??,3? …………12分 2?2?g(x)?2x2?4x?16,22.(本题满分12分).已知函数f(x)?x2?ax?b(a,b?R),且|f(x)|?|g(x)|对x?R恒成立.
(1)求a、b的值;
11那么当k?时,是否存在区间[m,n](m?n),使得函数h(x)f(x)?4,
22在区间[m,n]上的值域恰好为[km,kn]?若存在,请求出区间[m,n];若不存在,请说明理由.
(2)记h(x)??解:(1)g(x)?2(x?2x?8)?2(x?4)(x?2),g(x)?0时,x?2或4 因为f(x)?g(x)恒成立,所以f(?2)?0,f(4)?0,所以f(?2)?f(4)?0 所以f(x)?(x?4)(x?2)?x?2x?8,经检验,满足题意; …………4分 (2)h(x)??221111f(x)?4??x2?x??(x?1)2?,对称轴为x?1, 2222x?R时h(x)的值域为???,?,所以?m,n?????,?,所以n?,所以n?1
22?2????1??1?1h(x)h(n)??12max?n?n?kn所以2
h(x)?h(m)??1min2m2?m?km所以n=0或2(1?k),m=0或2(1?k),因为n?m,所以
12?k?1时,存在,n=2(1?k),m?0;k?1时,存在,n?0,m=2(1?k); k?1时,不存在.分 …………12