因为ACC1A1为正方形,所以O为A1C中点, 又E为CB中点,所以EO为?A1BC的中位线, 所以EO//A1B
??????2分
又EO?平面AEC1,A1B?平面AEC1 所以A1B//平面AEC1
??????4分
(Ⅱ)以A为原点,AB为x轴,AC为y轴,AA1为z轴建立空间直角坐标系 所以A(0,0,0),A1(0,0,2),B(2,0,0),B1(2,0,2),C(0,2,0),C1(0,2,2),E(1,1,0), 设M(0,0,m)(0?m?2),所以B1M?(?2,0,m?2),C1E?(1,?1,?2),
因为B1M?C1E,所以 B1M?C1E?0,解得m?1,所以AM?1 ??????8分 (Ⅲ)因为AE?(1,1,0),AC1?(0,2,2),
??x?y?0?AE?n?0 设平面AEC1的法向量为n?(x,y,z), 则有?,得?,
y?z?0???AC1?n?0 令y??1,则x?1,z?1,所以可以取n?(1,?1,1), ??????10分 因为AC?平面ABB1A1,取平面ABB1A1的法向量为 AC?(0,2,0) ??????11分 所以cos?AC,n??AC?n3?? ??????13分
3|AC||n|3 ??????14分 3 平面AEC1与平面ABB1A1所成锐二面角的余弦值为18. (本小题满分13分)
ex(x?2)eax ??????2分 解:当a?1时,f(x)?,f'(x)?2(x?1)x?1又f(0)??1,f'(0)??2,
所以f(x)在(0,f(0))处的切线方程为y??2x?1 ???4分
eax[ax?(a?1)] (II)f'(x)?2(x?1)当a?0时,f'(x)??1?0 2(x?1)
又函数的定义域为{x|x?1}
所以 f(x)的单调递减区间为(??,1),(1,??) ??????6分 当 a?0时,令f'(x)?0,即ax?(a?1)?0,解得x?a?1 ??????7分 a当a?0时,x?a?1?1, a所以f?(x),f(x)随x的变化情况如下表
x f'(x) f(x) (??,1) ? 1 无定义 (1,a?1) a? a?1a?1,??) (aa0 极小值 ? 所以f(x)的单调递减区间为(??,1),(1,a?1a?1),单调递增区间为(,??) ?????10分 aa当a?0时,x?a?1?1 a所以f?(x),f(x)随x的变化情况如下表:
x f'(x) f(x) (??,a?1) aa?1 a0 极大值 (a?1,1) a? 1 无定义 (a?1,??) a? ? 所以f(x)的单调递增区间为(??,19. (本小题满分14分)
a?1a?1),单调递减区间为(,1),(1,??) ????13分 aa2解:(Ⅰ)将E?2,2?代入y?2px,得p?1
2所以抛物线方程为y?2x,焦点坐标为(,0) ??????3分
12
2y12y2(Ⅱ)设A(,y1),B(,y2),M(xM,yM),N(xN,yN),
22法一:
因为直线l不经过点E,所以直线l一定有斜率 设直线l方程为y?k(x?2)
?y?k(x?2)与抛物线方程联立得到 ?2,消去x,得:ky2?2y?4k?0
?y?2x则由韦达定理得:y1y2??4,y1?y2?直线AE的方程为:y?2?2 ??????6分 k2y1?2y?,即x?2?x?2??2, ??2y1?2y1?22令x??2,得yM?2y1?4 ??????9分 y1?2同理可得:yN?2y2?4 ??????10分
y2?2?4), ym2y1?42y2?4 ?y1?2y2?2又 OM?(?2,ym),ON?(?2,所以OM?ON?4?yMyN?4?4?4)4[y1y2?2(y1?y2)?4]k?0 ??????13分 ?4? ?4?4[y1y2?2(y1?y2)?4]4(?4??4)k4(?4?所以OM?ON,即?MON为定值 ??????14分 法二:
设直线l方程为x?my?2
π2与抛物线方程联立得到 ??x?my?22?y?2x,消去x,得:y?2my?4?0
2则由韦达定理得:y1y2??4,y1?y2?2m ??????6分 直线AE的方程为:y?2?2y1?2y?,即x?2?x?2??2, ??y1?2y12?22令x??2,得yM?2y1?4 ??????9分 y1?2
同理可得:yN?2y2?4 ??????10分
y2?2?4), ym4(y1?2)(y2?2)
(y1?2)(y2?2)又 OM?(?2,ym),ON?(?2,OM?ON?4?yMyN?4? ?4?4(?4?2m?4)4[y1y2?2(y1?y2)?4]?4? ?0 ??????12分
4(?4?2m?4)[y1y2?2(y1?y2)?4]π2所以OM?ON,即?MON为定值 ??????13分 20. (本小题满分14分)
解:(I)因为f(x)??1,且f(x)??2, 即g(x)?f(x)?x2?2hx?h在(0,??)是增函数,所以h?0 ??????1分 xhf(x)h?x??2hh'(x)?1?(0,??)在不是增函数,而2 2xxx而h(x)?当h(x)是增函数时,有h?0,所以当h(x)不是增函数时,h?0 综上,得h?0 ??????4分
(Ⅱ) 因为f(x)??1,且0?a?b?c?a?b?c 所以
f(a)f(a?b?c)4?=, aa?b?ca?b?c4a,
a?b?c4b4c,f(c)?t?
a?b?ca?b?c所以f(a)?d?同理可证f(b)?d?三式相加得f(a)?f(b)?f(c)?2d?t?4(a?b?c)?4, 所以2d?t?4?0 ?????6分
a?b?c因为
ddb?a?,所以d()?0,而0?a?b, 所以d?0 所以d(2d?t?4)?0 ??????8分 abab
(Ⅲ) 因为集合??f(x)|f(x)??2,且存在常数k,使得任取x?(0,??),f(x)?k,
??
所以?f(x)??,存在常数k,使得 f(x)?k 对x?(0,??)成立 我们先证明f(x)?0对x?(0,??)成立 假设?x0?(0,??),使得f(x0)?0, 记
f(x0)?m?0 x02f(x)是增函数. x2因为f(x)是二阶比增函数,即所以当x?x0时,
f(x)f(x0)??m,所以f(x)?mx2 22xx0 所以一定可以找到一个x1?x0,使得f(x1)?mx12?k
这与f(x)?k 对x?(0,??)成立矛盾 ??11分 f(x)?0对x?(0,??)成立
所以?f(x)??,f(x)?0对x?(0,??)成立 下面我们证明f(x)?0在(0,??)上无解 假设存在x2?0,使得f(x2)?0,
f(x)是增函数 x2f(x3)f(x2)??0,这与上面证明的结果矛盾 一定存在x3?x2?0,x32x22所以f(x)?0在(0,??)上无解
则因为f(x)是二阶增函数,即
综上,我们得到?f(x)??,f(x)?0对x?(0,??)成立
所以存在常数M?0,使得?f(x)??,?x?(0,??),有f(x)?M成立
1xf(x)?1又有2?3在(0,??)上是增函数 ,所以f(x)??,
xx而任取常数k?0,总可以找到一个x0?0,使得x?x0时,有f(x)?k
又令f(x)??(x?0),则f(x)?0对x?(0,??)成立,
所以M的最小值 为0 ???13分