令z?1,得y??,
x??3,
所以PGE的法向量为因为m?n?1,
n?(?3,?,1).
1?所以
?23??2?1?233?1????0,1?BP?222. ,解得,故
因此在线段BC上存在一点P,使二面角P?GE?B为45,
BP?且
32. ………14分
考点:1.线面平行的判定定理;2.面面垂直的性质定理;3.空间向量. 18.已知函数f(x)?x?a?e2?x.
(Ⅰ)当a?e时,求f(x)在区间[1,3]上的最小值; (Ⅱ)求证:存在实数x0?[?3,3],有f(x0)?a.
【答案】(Ⅰ)当x?2时,f(x)有最小值为3;(Ⅱ)证明见解析. 【解析】
2?xf'(x)?1?e试题分析:(Ⅰ)利用求导求得,进而得到f?x?的单调性求得其最小值;(Ⅱ)
“存在实数
x0?[?3,3],有f(x)?a”等价于f(x)的最大值大于a.对原函数
f?x?求导,
3?3进而对a分情况,a?0,a?e,e使f(x)?a成立.
?a?e3,0?a?e?3,得到对任意实数a都存在x?[?3,3]2?x2f(x)?x?ea?e试题解析:(Ⅰ)当时,,x?[1,3]; 2?xf'(x)?1?e 因为,
? 由f(x)?0,x?2.
? 则x,f(x),f(x) 关系如下:
x f?(x) (1,2) ? 2 (2,3) 0 ?
f(x) ↘ 极小值 ↗ 所以当x?2时,f(x)有最小值为3. ………5分 (Ⅱ)“存在实数
x0?[?3,3],有f(x)?a”等价于f(x)的最大值大于a.
?xf'(x)?1?ae 因为,
所以当a?0时,x?[?3,3],f'(x)?0,f(x)在(?3,3)上单调递增, 所以f(x)的最大值为f(3)?f(0)?a. 所以当a?0时命题成立.
? 当a?0时,由f(x)?0得x?lna. ? 则x?R时,x,f(x),f(x) 关系如下:
x f?(x) f(x) (??,lna) ? ↘ lna 0 极小值 (lna,??) ? ↗
考点:1.利用求导判断单调性;2.分类讨论思想.
19.已知椭圆C的中心在原点O,焦点在x轴上,离心率为的距离之和为4. (Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设A为椭圆C的左顶点,过点A的直线l与椭圆交于点M,与y轴交于点N,过原点
与l平行的直线与椭圆交于点P.证明:|AM|?|AN|?2|OP|2.
3,且椭圆C上的点到两个焦点2x2?y2?1【答案】(Ⅰ)4;(Ⅱ)证明见解析.
【解析】
试题分析:(Ⅰ)根据题意, e?3,2a?4,得到a,b,c的方程,进而求得椭圆C的方程;2(Ⅱ)设直线AM的方程为:y?kx,同时联立椭圆方程,由韦达定理进而求得
2?8k24k8?8k222M(,)2|OP|?228(1?k)1?4k1?4k,得到|AM||AN|?1?4k2,进而结,同理得到1?4k2论得到证明.
x2y2?2?1(a?b?0)2b试题解析:(Ⅰ)设椭圆C的标准方程为a,
?a2?b2?c2,?3?c?,?2?a?2a?4,由题意知?解得a?2,b?1.
x2?y2?1所以椭圆C的标准方程为4.……………………………5分
(Ⅱ)设直线AM的方程为:y?k(x?2),则N(0,2k).
?y?k(x?2),?222222x?4y?4,(1+4k)x?16kx?16k?4?0(*)? 由 得.
设A(?2,0),
M(x1,y1),则?2,x1是方程(*)的两个根,
2?8k2x1?1?4k2. 所以
2?8k24kM(,)221?4k1?4k所以.
222?8k2?2?8k224k2?16?16k?41?k|AM|?()?()22222(1?4k)1?4k1?4k1?4k .
22|AN|?4?4k?21?k .
41?k2?21?k28(1?k2)|AM||AN|??21?4k1?4k2.
设直线OP的方程为:y?kx.
?y?kx,?2222x?4y?4,(1?4k)x?4?0. ?由 得
44k22x0?y0?2P(x,y)1?4k001?4k2. 设,则,
24?4k28?8k22|OP|?2|OP|?21?4k1?4k2. 所以,
22|AM|?|AN|?2|OP|所以. ……………13分
考点:1.椭圆的标准方程;2.韦达定理.
20.已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1?a(a?3),an?1?Sn?3n,设bn?Sn?3n,
n?N?.
(Ⅰ)求证:数列{bn}是等比数列;
(Ⅱ)若an?1?an,n?N?,求实数a的最小值; (Ⅲ)当a?4时,给出一个新数列{en},其中en???3,n?1,设这个新数列的前n项和为
?bn,n?2.Cn,若Cn可以写成tp (t,p?N?且t?1,p?1)的形式,则称Cn为“指数型和”.问
{Cn}中的项是否存在“指数型和”,若存在,求出所有“指数型和”;若不存在,请说
明理由.
n?1b?(a?3)?2n【答案】(Ⅰ) ;(Ⅱ) a的最小值为?9;(Ⅲ)没有“指数型和”.
【解析】
试题分析:(Ⅰ)根据题意将原条件化简,得到bn?1?2bn,进而利用等比数列的定义,证明数
?a?S?S,n?2,n?Nnnn?1列{bn}是等比数列;(Ⅱ)根据(Ⅰ)的结论,利用,得到数列{an}n?1b?2n的通项公式,进而得到关于a的不等式,求得a的最小值;(Ⅲ)根据(Ⅱ)得到,再
对
p按奇偶性进行分类讨论,进而得到结论.
n?1nn?1b?S?3?2S?3?3?2bn,n?N?,且a?3, n?1n试题解析:(Ⅰ) 因为n?1所以
{bn}是首项为a?3,公比为2等比数列.
n?1b?(a?3)?2n所以. ………4分 nn?1S?3?(a?3)?2n(Ⅱ) 由(Ⅰ)可得,
an?Sn?Sn?1,n?2,n?N?. a,n?1?an??n?1n?2?2?3?(a?3)?2,n?2
因为
an?1?an,
所以a??9,且a?3.
所以a的最小值为?9. ………9分
n?1b?2a?4n(Ⅲ)由(Ⅰ)当时,
C?3?2?4?当n?2时,n?2n?1?2n?1,C1?3,
nC?2?1.
所以对正整数n都有n?pnpnt,p?Nt?2?1t?1?2由,,(且t?1,p?1),t只能是不小于3的奇数.
npt?1?(t?1)(t?1)?2① 当为偶数时,,
p2p2pp2p2因为t?1和t?1都是大于1的正整数,
p2所以存在正整数g,h,使得t?1?2,t?1?2h,
gp2hg?h2g?2h?2,2(2?1)?2,所以2h?2且2g?h?1?1?h?1,g?2,
2CC?3n?33相应的,即有,3为“指数型和”;
② 当
p为奇数时,tp?1?(t?1)(1?t?t2???tp?1),
2p?1p由于1?t?t???t是 个奇数之和,仍为奇数,又t?1为正偶数,
所以(t?1)(1?t?t2???tp?1)?2n 不成立,
此时没有“指数型和”. 考点:1.等比数列的定义;2.通项公式;3.分类讨论思想.
………14分