? P 0 1 2 3 4 1 161 43 81 41 1611311?1??2??3??4??2 …………………………12分 1648416CBM?平面ABC, 19.解析:(法一)(Ⅰ)?EA?平面AB,?EA?BM.………………………………………………………………………………1
E??0?分
又?BM?AC,EA?AC?A, ?BM?平面ACFE, 而EM?平面ACFE, ?BM?EM. ……………………………………………………………………………3分
AC是圆O的直径,??ABC?90.
又??BAC?30?,AC?4,
?AB?23,BC?2,AM?3,CM?1.
?EA?平面ABC,FC//EA,FC?1, ?FC?平面ABCD.
??EAM与?FCM都是等腰直角三角形. ??EMA??FMC?45?.
??EMF?90?,即EM?MF(也可由勾股定理证得).………………………………
5分
?MF?BM?M, ?EM?平面MBF. 而BF?平面MBF, ?EM?BF. ………………………………………………………………………………
6分
(Ⅱ)延长EF交AC于G,连BG,过C作CH?BG,连结FH. 由(1)知FC?平面ABC,BG?平面ABC, ?FC?BG.
E
而FC?CH?C,?BG?平面FCH. FH?平面FCH, ?FH?BG,
??FHC为平面BEF与平面ABC所成的
F 二面角的平面角. ……………………8分 在Rt?ABC中,??BAC?30?,AC?4,
O M C ? ?A ?BM?AB?sin30?3.
G H FCGC1??,得GC?2. 由
EAGA3
B
11
?BG?BM2?MG2?23.
又??GCH~?GBM,
?GCCHGC?BM2?3?,则CH???1. ………………………………11BGBMBG23分
??FCH是等腰直角三角形,?FHC?45?.
?平面BEF与平面ABC所成的锐二面角的余弦值为分
2. ………………………122(法二)(Ⅰ)同法一,得AM?3,BM?3. ………………………3分
如图,以A为坐标原点,垂直于AC、AC、AE所在的直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系.
由已知条件得A(0,0,0),M(0,3,0),E(0,0,3),B(3,3,0),F(0,4,1), z ?ME?(0,?3,3),BF?(?3,1,1). ………4分 由ME?BF?(0,?3,3)?(?3,1,1)?0,
E 得MF?BF, ?EM?BF. ……………6分 (Ⅱ)由(1)知BE?(?3,?3,3),BF?(?3,1,1). A 设平面BEF的法向量为n?(x,y,z),
x O ? M F C y B ???3x?3y?3z?0由n?BE?0,n?BF?0, 得?,
???3x?y?z?0令x?分
由已知EA?平面ABC,所以取面ABC的法向量为AE?(0,0,3), 设平面BEF与平面ABC所成的锐二面角为?, 则cos??cos?n,AE???3得y?1,z?2,?n??3,1,2, …………………………9
?3?0?1?0?2?32, …………………………11分 ?23?22 12
?平面BEF与平面ABC所成的锐二面角的余弦值为
2. ……………………12分 220.解析:(Ⅰ)n?1时,20?a1?S1?3,?a1?3; ……………………………………2分
n?2时,2n?1?an?Sn?Sn?1??6,?an?分
?3.………………………………………42n?2?3? ?通项公式an??3???2n?2(Ⅱ) 设
n(?1)(n?2) ……………………………………………6分
1的前n项和为Tn, bn11?;…………………………………7分 b13当n?1时,b1?3?log21?3,?T1? n?2时,bn?n?(3?log2311)?n?(n?1)?, ……………10分 ?n?23?2bnn(n?1)?Tn?分
21.解析:
11??b1b2?1111????bn32?33?4?511=?……………12
n(n?1)6n?1?ca2?b23e?????aa2 …………………2分 (Ⅰ)∵??1?3?1??a24b2∴a?2,b?1
y2?x2?1 ………………3分 ∴椭圆的方程为4 (Ⅱ)依题意,设l的方程为y?kx?3 ?y?kx?3??(k2?4)x2?23kx?1?0 由 ?y22??x?1?4 显然??0
13
x1?x2??23k?1 ………………5分 ,xx?1222k?4k?4 由已知m?n?0得:
a2x1x2?b2y1y2?4x1x2?(kx1?3)(kx2?3)?(4?k2)x1x2?3k(x1?x2)?3
?(k?4)(?21?23k)?3k??3?0 22k?4k?4 解得k??2 ……………………6分 (Ⅲ)①当直线AB斜率不存在时,即x1?x2,y1??y2, 由已知m?n?0,得4x12?y12?0?y12?4x12 又A(x1,y1)在椭圆上,
4x122所以 x??1?|x1|?,|y1|?2 4221 S?11|x1||y1?y2|?|x1|2|y1|?1 ,三角形的面积为定值.………7分 22 ②当直线AB斜率存在时:设AB的方程为y?kx?t
?y?kx?t?222 ?y2?(k?4)x?2ktx?t?4?0 2??x?1?42222 必须??0 即4kt?4(k?4)(t?4)?0
?2ktt2?4 得到x1?x2?2,x1x2?2 ………………9分
k?4k?4 ∵m?n,∴4x1x2?y1y2?0?4x1x2?(kx1?t)(kx2?t)?0 代入整理得:2t?k?4 …………………10分 S?221|t|1|AB|?|t|(x1?x2)2?4x1x1 …………11分
21?k22|t|4k2?4t2?164t2 ???1
k2?42|t|
14
所以三角形的面积为定值. …………………12分 22.解析:(Ⅰ)当a?
99时,f(x)?lnx?,定义域是(0,??), 22(x?1)f?(x)?分
119(2x?1)(x?2)?x?f(x)?0, 令,得??或x?2. …2222x2(x?1)2x(x?1)?当0?x?11或x?2时,f?(x)?0,当?x?2时,f?(x)?0, 22
1212 ?函数f(x)在(0,)、(2,??)上单调递增,在(,2)上单调递减. ……………4分
13?f(x)的极大值是f()?3?ln2,极小值是f(2)??ln2.
22?当x??0时,f(x)???;当x???时,f(x)???, ?当g(x)仅有一个零点时,k的取值范围是k?3?ln2或k?分
3?ln2.……………522,定义域为(0,??). x?12?1, 令h(x)?f(x)?1?lnx?x?1 (Ⅱ)当a?2时,f(x)?lnx?12x2?1 ?h?(x)????0,
x(x?1)2x(x?1)2 ?h(x)在(0,??)上是增函数. …………………………………7分
①当x?1时,h(x)?h(1)?0,即f(x)?1; ②当0?x?1时,h(x)?h(1)?0,即f(x)?1;
③当x?1时,h(x)?h(1)?0,即f(x)?1. …………………………………9分 (Ⅲ)(法一)根据(2)的结论,当x?1时,lnx?2x?1?1,即lnx?. x?1x?1nk?1k?11k?1n1?令x?,则有ln, ??ln. ……………12??kk2k?1k2k?1k?1k?1分
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