两式作差可得:Tn??n?2?22???2n
1?219.证明:(1)方法一:取线段PD的中点M,连结FM,AM.
?Tn??n?2?2n?1?2n?1?n?2 ??????????14分
1因为F为PC的中点,所以FM∥CD,且FM=CD. 2因为四边形ABCD为矩形,E为AB的中点, 1
所以EA∥CD,且EA=CD.
2所以FM∥EA,且FM=EA.
所以四边形AEFM为平行四边形.
所以EF∥AM. ???????? 5分
A D E M P F C B 又AM?平面PAD,EF?平面PAD,所以EF∥平面PAD. ?? 7分 方法二:连结CE并延长交DA的延长线于N,连结PN. 因为四边形ABCD为矩形,所以AD∥BC, 所以∠BCE=∠ANE,∠CBE=∠NAE.
又AE=EB,所以△CEB≌△NEA.所以CE=NE. 又F为PC的中点,所以EF∥NP.???? 5分 又NP?平面PAD,EF?平面PAD,
所以EF∥平面PAD. ????? 7分 方法三:取CD的中点Q,连结FQ,EQ. N 在矩形ABCD中,E为AB的中点, 所以AE=DQ,且AE∥DQ. 所以四边形AEQD为平行四边形, 所以EQ∥AD.
又AD?平面PAD,EQ?平面PAD,
D Q B A D P F C E B P F C E A 所以EQ∥平面PAD.????2分
因为Q,F分别为CD,CP的中点,所以FQ∥PD.
又PD?平面PAD,FQ?平面PAD,所以FQ∥平面PAD. 又FQ,EQ?平面EQF,FQ∩EQ=Q,
所以平面EQF∥平面PAD.????? 5分
因为EF?平面EQF,所以EF∥平面PAD. ????? 7分 (2)方法一:设AC,DE相交于G.
∵AB∥DC,E为AB中点. ∴△AEG∽CDG ∴
AECD?EGDG?AGCG?12
∵AB=2,BC=1 ∴AC?3,DE?6266
∴EG?13DE?,AG?13AC?33
6
∴AG2?EG2?13?16?12?AE
2∴DE⊥AC ???????? 11分 ∵平面PAC⊥平面ABCD,DE?平面ABCD,
∴DE⊥平面PAC, ???????? 13分
又DE?平面PDE,所以平面PAC⊥平面PDE.???????? 14分 方法二:设AC,DE相交于G.
在矩形ABCD中,因为AB=2BC,E为AB的中点.所以=
DACD
=2.
AEDA 又∠DAE=∠CDA,所以△DAE∽△CDA,所以∠ADE=∠DCA. 又∠ADE+∠CDE=∠ADC=90°,所以∠DCA+∠CDE=90°.
由△DGC的内角和为180°,得∠DGC=90°.即DE⊥AC. ? 11分 因为平面PAC⊥平面ABCD
因为DE?平面ABCD,所以DE⊥平面PAC, ??????? 13分
又DE?平面PDE,所以平面PAC⊥平面PDE. ?????? 14分
20. 解:⑴f(0)?0 ??????1分
x?0时,f(x)??f(?x)?ax?ln(?x)??3分,
?ax?lnx , x?0?所以f(x)??0 , x?0 ????????4分
?ax?ln(?x) , x?0?⑵函数f(x)是奇函数,则f(x)在区间(?? , ?1)上单调递减,
当且仅当f(x)在区间(1 , ??)上单调递减, 当x?0时,f(x)?ax?lnx,f/(x)?a?由f(x)?a??1/1x ?????6分
1x?0得a??1x??8分,
x所以a的取值范围为(?? , ?1] ???????????10分
f(e)?f(1)e?1?(ae?1)?ae?1?a?1e?1在区间(1 , ??)的取值范围为(?1 , 0) ????????8分
⑶??11分,
解f/(?)?a?1?e?1得??e?1??13分,
?a?1
因为1?e?1?e,
所以??e?1为所求 ????14分.
21.解 (1)设点P坐标为(x,y).由PA?2PB,
得(x-2a)2+y2=2(x-a)2+y2,平方整理,得x2+y2=2a2. 所以曲线C的方程为x2+y2=2a2.????????3分
7
→→→→(2) ①AQ=(x1-2a,y1),AR=(x2-2a,y2),因为AQ=λAR, 且?
?x2-2a=λ(x1-2a)? y2=λ
y1.
,即?
?x2-λ
x1=2a (1-λ)?①
? y2=λy1.?②
因为Q,R 在曲线C?x12+y12=2a2,?③
上,所以?2 22
?x2+y2=2a.?④
消去y1,y2,得x2+λx1=a (1+λ),?⑤ 由①,⑤得x2?3??2a,x1?3??12?a. ????????7分
因为-2a≤x1,x2≤2a,
3-λ3λ-1
所以-2a≤a≤2a,-2a≤a≤2a,且λ>0
22λ解得3-22≤λ≤3+22.
又Q,R不重合,所以λ≠1.
故λ的取值范围为[3-22,1)∪(1,3+22].??????10分
方法一
②存在符合题意的点T(a,0),证明如下: →TS=(x2-a,-y2),TQ=(x1-a,y1),
→→→要证明S,T,Q三点共线,只要证明TQ∥TS, 即(x2-a) y1-(x1-a)(-y2)=0
因为y2=λy1.又只要(x2-a) y1+λ(x1-a)y1=0, 若y1=0,则y2=0,成立,
若y1≠0,只要x2+λx1-a(1+λ)=0,由⑤知,此式成立. 所以存在点T(a,0),使S,T,Q三点共线.????????14分 方法二
探究方法:假设存在符合题意的点T(m,0).
→→→→则TS=(x2-m,-y2),TQ=(x1-m,y1),由S,T,Q三点共线,得TQ∥TS, 从而(x2-m) y1=-y2(x1-m),即(x2-m) y1+λy1(x1-m)=0, 若y1=0,则y2=0,成立,
若y1≠0,则(x2-m)+λ(x1-m)=0,即x2+λx1-m (1+λ)=0,
又x2+λx1=a (1+λ),所以(a-m)(1+λ)=0,因为A在圆C之外,所以λ>0,所以m=a.????????14分
8