设平面的一个法向量为,则,令,得,
同理可求平面的一个法向量为,
平面和平面为同一个平面,所以二面角的余弦值为.┅┅┅12分
??a5?a7?22?2a1?10d?2219. 解(1)由题意可知,?,则 ?,
??a2a5?a1a14??a1?d??a1?4d??a1?a1?11d?解得??a1?1,?an?2n?1┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅5分
?d?2?Sn?n2,当n?1,115?2?1?┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅7分S113(2)
当n?2时,?114441??1?2?2?2?=2???, Snn4n4n?1?2n?1??2n?1??2n?12n?1????11??11?1111???1?????1?2??????????????? S1S2Sn?2n?12n?1????35??57?225??,得证┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅12分 32n?13?1?x220.解(1)?c?2,a?3,?b?1,?椭圆方程为?y2?1,
3准圆方程为x?y?4. ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅2分 (2)(ⅰ)因为准圆x?y?4与y轴正半轴的交点为P?0,2?,
2222y?kx?2,设过点P?0,2?且与椭圆相切的直线为y?kx?2,所以由{x23?y2?1,22得1?3kx?12kx?9?0.
??22因为直线y?kx?2与椭圆相切,所以??144k?4?91?3k?0,解得k??1, ┅┅┅┅┅4分
??所以l1,y??x?2.?kl1?kl2??1, ?l1?l2. ┅┅┅┅┅6分 l2方程为y?x?2,(ⅱ)①当直线l1,l2中有一条斜率不存在时,不妨设直线l1斜率不存在,则l1: x??3, 当l1: x?3时,与准圆交于点
?3,1,3,?1,
???此时l2为y?1(或y??1),显然直线l1,l2垂直;
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同理可证当l1: x??3时,直线l1,l2垂直┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅7分
22②当l1,l2斜率存在时,设点P?x0,y0?,其中x0?y0?4.
设经过点P?x0,y0?与椭圆相切的直线为y?t?x?x0??y0,所以由{y?t?x?x0??y0, x22?y?1,3得1?3t?2?x2?6t?y0?tx0?x?3?y0?tx0??3?0.
,
2由??0化简整理得
2222t2?2x0y0t?x0?3?0. 因为x0?y0?4,所以有3?x0????设l1,l2的斜率分别为t1,t2,因为l1,l2与椭圆相切,
22t2?2x0y0t?x0?3?0, 所以t1,t2满足上述方程3?x0????所以t1?t2??1,即l1,l2垂直. ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅10分
综合①②知:因为l1,N,且l1,l2经过点P?x0,l2垂直. y0?,又分别交其准圆于点M,所以线段MN为准圆x2?y2?4的直径, MN=4,所以线段MN的长为定值. ┅┅┅┅┅12 21.解:(1)?对?x?0,f?x??0恒成立?k?xex,对?x?0恒成立
令g?x??xe,则g'?x???x?1?e,易知:g?x?在???,?1?上递减,在??1,0?上递增.
xx11???g?x?min?g??1???,?k的取值范围是???,??┅┅┅┅┅┅┅┅┅3分
ee??(2)f?x?有两个零点,等价于y?k与y?g?x??xe有两个不同的交点,
x由 (1)知,k???,0?.┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅6分
x2x1(3)证明:由(2)知:不妨设x1??1?x2?0,则xe,xe?k?0,即g?x1??g?x2??k ?k?021?1?e??令h?x???x?2?e?x?2?xex,x???1,0?h'?x???x?1??ex?e?x?2??0,即h?x?为增函数
?h?x??h??1??0,即xex???x?2?e?x?2因为x2???1,0?,故g?x2??g??x2?2?
由g?x1??g?x2?,得g?x1??g??x2?2?由(1)知g?x?在???,?1?上递减, 故x1??x2?2,即:x1?x2??2┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅12分
22. 解:(1)把x??cos?,y??sin?代入y?xtan?得tan??tan?,
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所以l极坐标方程是???(??R,π???π). 2C1的普通方程是x2?y2?2ax?0,其极坐标方程是??2acos?.┅┅┅┅┅5分
(2)C1:??cos?,C2:??2sin?,???分别代入C1,C2得|OM|??cos?,|ON|?2sin?.
22所以2|OM|?|OM||ON|?2cos??2cos?sin??π2sin(?2?)?1.
4π7π???π,当??时,所以2|OM|2?|OM||ON|取最大值2?1……10分 28bb23.解:(1)法一:f(x)?|x?a|?|2x?b|=|x?a|?|x?|?|x?|,
22因为
∵|x?a|?|x?bbbb|?|(x?a)?(x?)|?a?且|x?|?0, 2222∴f(x)?a?bbbb,当x?时取等号,即f(x)的最小值为a?,∴a??1,2a?b?2. 2222???3x?a?b,x??a?bb?法二:∵?a?,∴f(x)?|x?a|?|2x?b|=??x?a?b,?a?x?,
22?b?3x?a?b,x???2显然f(x)在(??,]上单调递减,f(x)在[,??)上单调递增,∴f(x)的最小值为f()?a?b2b2b2b, 2b?1,2a?b?2. ┅┅┅┅┅5分 2a?2b?t恒成立, (2)∵a?2b?tab恒成立,∴
ab∴a?12a2b9a?2b1212112a2b???(?)(2a?b)?(1?4??)?(1?4?2?)? abbaba22ba2ba2当a?b?
2a?2b999时,取得最小值,∴?t,即实数t的最大值为.……10分 3ab222
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