⒙⑴连接AC,则AC?AB2?BC2?2?AB?BC?cos?ABC?23??1分
(方法一)PA?底面ABCD,所以PA?AB,PA?AC??2分
PB?PA2?AB2?5,PC?PA2?AC2?21??3分
PB2?PC2?BC2,所以?PCB?900,BC?PC??4分
因为AD//BC,所以AD?PC??5分
2220(方法二)CD?AD?AC,所以?CAD?90,AD?AC??2分
PA?底面ABCD,所以PA?AD??3分
因为PA?AC?A,所以AD?平面PAC??4分 因为PC?平面PAC,所以AD?PC??5分
⑵(方法一)过C作CF?AB于F,则CF?平面PAB??6分 连接PF,由⑴知PC?平面ADE当且仅当PC?AE??7分 又CF?AE,所以AE?平面PCF??8分,AE?PF??9分 依题意,BF?1BC?1,所以AF?3,AF?PA??10分,AE是?PAF的平2分线,从而也是?PAB的平分线??11分
在?PAE和?ABE中,
PEPABEAB??,??12分
sin?PAEsin?PEAsin?BAEsin?BEA所以
PEPA3PE33????13分,?,即所求?的值为??14分. BEAB4PB77(方法二)在平面ABCD内过点A作AF?CD,以A为原点,AF、AB、AP所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系??6分
则A(0 , 0 , 0),B(0 , 4 , 0),P(0 , 0 , 3)??7分,C(3 , 3 , 0)??8分 设E(a , b , c),由PE??PB得,(a , b , c?3)??(0 , 4 , ?3)??9分 解得a?0,b?4?,c?3?3???10分
由⑴知PC?平面ADE当且仅当PC?AE??11分,即PC?AE?0??12分 所以(3 , 3 , ?3)?(0 , 4? , 3?3?)?3?4??3(3?3?)?0??13分 解得??3??14分. 7(方法三)过E作EF//BC,交PC于F,连接DF,则平面ADE即平面ADFE ??6分,由⑴知PC?平面ADE当且仅当PC?DF??7分
PC2?PD2?CD29由⑴及余弦定理得 cos?CPD???9分 ?2?PC?PD13?219所以PF?PD?cos?CPD???12分
21PF?PC
⒚⑴由an?1?921?21?PEPF33????14分.??13分,又EF//BC,所以?? PBPC772an111111,得????1分,????2分
an?1an2an?1an22?an?1?11
所以??是首项?1,公差d?的等差数列??3分
2an?an?21n?1n?1???4分,所以?n?N,an???5分 ?1??n?1an22⑵(方法一)an?222444????6分,??7分 ??222nn?2(n?1)n?2n?1n?2nn?4时,由以上不等式得
22222222222a?(?)?(?)?(?)???(?)?(?)??9分 ?i132435n?1n?1nn?2i?1?2222?????10分,?3??11分 12n?1n?2nn?n2?2?因为??ai?是递增数列,所以?n?N,?an?3??12分.
i?1?i?1?(方法二)an?24444????6分,??7分 ?2nn?2n(n?1)(n?1)n?2时,由以上不等式得
?ai?1n2i4444442?1??ai?1?(?)?(?)???(?)??9分
2334nn?1i?2n?1?44???10分,?3??11分 2n?1n?n2?2?因为??ai?是递增数列,所以?n?N,?an?3??12分.
i?1?i?1?⒛⑴椭圆?的焦距2c1?|F1F2|?2??1分
长轴2a1?|MF1|?|MF2|?22?93??4??4分 42x2y2??1??6分 椭圆?的短轴2b1?23??5分,所以椭圆?的方程为43c2|FN|2b2?1??7分,|FN|?⑵设双曲线?焦距为2c,依题意,2???8分 2aab3b2(方法一)N(c , )??9分,直线OM的方程为y?x??10分
2a13b23c2?a23O、M、N共线,所以???12分,e??,?c??11分,即
e2ac2a22e2?3e?2?0??13分,解得双曲线?的离心率e?2(e??(方法二)依题意,?OF2M~?OFN??9分,
1舍去)??14分. 2|F2M||FN|??10分 ?|OF2||OF|133b2c2?a23e??,???12分,2e2?3e?2?0??所以???11分,即
e2ac22ac13分,解得双曲线?的离心率e?2(e??
1舍去)??14分. 221.⑴f(x)?2x?a(1?2分,由2x?a(1?/1)??1分,直线y?(a?1)(2x?1)的斜率k?2(a?1)??x1)?2(a?1),取x?1??3分 xf/(1)?2a?2,曲线y?f(x)在点(1 , f(1))的切线为y?f(1)?(2a?2)(x?1),
即y?(a?1)(2x?1),所以y?(a?1)(2x?1)是曲线y?f(x)的一条切线??4分
⑵直接计算知
f(e)?f(1)a??5分 ?e?1?a?e?1e?1f(e)?f(1)aa?2x?(e?1)????6分
e?1xe?1设函数g(x)?f/(x)?aa(e?2)?(e?1)2??7分 g(1)?1?e?a??e?1e?1aae(e?1)2?a??8分 g(e)?e?1???ee?1e(e?1)(e?1)2[a(e?2)?(e?1)2][a?e(e?1)2]当a?e(e?1)或a?时,g(1)g(e)?? 2e?2e(e?1)2?0??10分,因为y?g(x)的图象是一条连续不断的曲线,所以存在??(1 , e),使g(?)?0,即??(1 , e),使f/(?)?f(e)?f(1)??11分;
e?1(e?1)2?a?e(e?1)2时,g(1)、g(e)?0,而且g(1)、g(e)之中至少一个为当
e?2a?e2?1正??12分,由均值不等式知,,等号当且仅当x?g(x)?22a?e?1a?(1 , e)2a?e2?1?a?2(e?1)2a?(e2?1)时成立,所以g(x)有最小值m?22a?,且?e?1e?1?a?2(e?1)2a?(e2?1)?[a?2(e?1)]2?(e?1)(e?3)m???0??13分,
e?1e?1此时存在??(1 , e)(??(1 , /存在??(1 , e),使f(?)?aa)或??( , e)),使g(?)?0。综上所述,?a?R,22f(e)?f(1)??14分.
e?1