uvuuuv??n1gBD?0v?uvuuu??n1gBF?0 即
取y=1,则x=1,z=3。从而
?x?y?0??31?y?z?0??22
n1?(,113,)。 n2?(0,0,1)。
取平面ABD的一个法向量为
uvuuvuuvuuvn1gn23311cos(n1,n2)?uv?uuv?1111g1n1n2。
311故二面角F—BD—A的大小为arccos11。……………………………………12分
(20)本小题主要考查直线、椭圆、平面向量等基础知识,以及综合运用数学知识解决问题及推理运算能力。
{ 解:(Ⅰ)有条件有
c2?a22a?2c,解得a?2,c=1。
?b?a2?c2?1。
x2?y2?1 所以,所求椭圆的方程为2。…………………………………4分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
F1(?1,0)、
F(,0)21。
若直线l的斜率不存在,则直线l的方程为x=-1.
y?? 将x=-1代入椭圆方程得
22。
M(?1, 不妨设
22)N(?1,?)2、2,
uuuuvuuuv22?F2M?F2N?(?2,)?(?2,?)?(?4,0)22 .
uuuuvuuuv?F2M?F2N?4
,与题设矛盾。
?直线l的斜率存在。
设直线l的斜率为k,则直线的方程为y=k(x+1)。 设
M(x1,y1)、
N(x2,y2),
联立
{x2?y2?12y=k(x+1)2222(1?2k)x?4kx?2k?2?0。 ,消y得
?4k22kx1?x2?y?y?k(x?x?2)?12121?2k2,从而1?2k2, 由根与系数的关系知
又
F2M?(x1?1,y1),F2N?(x2?1,y2),
?F2M?F2N?(x1?x2?2,y1?y2)。
?F2M?F2N?(x1?x2?2)2?(y1?y2)28k2?222k2?()?()221?2k1?2k 4(16k4?9k2?1)?4k4?4k2?1
4(16k4?9k2?1)2262??()4k4?4k2?13。
化简得40k?23k?17?0
422
k2?1或者k2??解得
1740
?k??1.?所求直线l的方程为y?x?1或者y??x?1
(21)本小题主要考查函数、数列的极限、导数应用等基础知识、考查分类整合思想、推理和运算能力。
解:(Ⅰ)由题意知1?a?0
x??);当a?1时,f(x)的定义域是(??,0)当0?a?1时,f(x)的定义域是(0, -axlnaaxf?(x)=glogae?x1?axa?1
xx0?a?1时,x?(0,??).因为a?1?0,a?0,故f?(x)<0,所以f(x)是减函数 当
xxa?1时,x?(??,0),因为a?1?0,a?0,故f?(x)?0,所以f(x)是减函数….(4分)当
(Ⅱ)因为
f(n)?loga(1?an),所以af(n)?1?an
naf(n)1?an1limn?limn?n??a?an??a?aa 所以
x2x2?(hx)?e(x?m?1)(x?0),所以h(x)?e(x?2x?m?1) (Ⅲ)
2?h(x)?0,即x?2x?m?1?0,由题意应有??0,即m?0 令
当m=0时,h(x)?0有实根x??1,在x??1点左右两侧均有h(x)?0故无极值 当0?m?1时,h(x)?0有两个实根
???x1??1?m,x2??1?m 当x变化时,h(x)、h(x)的变化情况如下表所示:
?x (??,x1)+ ↗
x10
(x1,x2)- ↘
x20
(x2,0)+ ↗
h?(x) h(x)
极大值 极小值
?h(x)的极大值为2e?1?m(1?m),h(x)的极小值为2e?1?m(1?m) ?当m?1时,h(x)?0在定义域内有一个实根,x??1?m
?1?mh(x)2e(1?m) 同上可得的极大值为
(0,??)综上所述,m?时,函数h(x)有极值;
当0?m?1时h(x)的极大值为2e当m?1时,h(x)的极大值为2e?1?m(1?m),h(x)的极小值为2e?1?m(1?m)
?1?m(1?m)
(22)本小题主要考查数列、不等式等基础知识、考查化归思想、分类整合思想,以及推理
论证、分析与解决问题的能力。
解:(Ⅰ)当n?1时,又
a1?5a1?1,?a1??14
Qan?5an?1,an?1?5an?1?1
1?an?1?an?5an?1,即an?1??an4
?数列?an?成等比数列,其首项
a1??11q??4,公比是4
1?an?(?)n4
14?(?)n4?bn?11?(?)n4……………………………………..3分
bn?4?(Ⅱ)由(Ⅰ)知
5(?4)n?1
5525?16n?cn?b2n?b2n?1?2n??4?142n?1?1(16n?1)(16n?4)
25?16n25?16n25??nn2nn2(16)16 = (16)?3?16?4) 又
b1?3,b2?134,?c1?33 32
4111?25?(2?3?K?n)3161616
当
n?1时,T1?当
n?2时,Tn?11n?1[1?()]241616??25?131?1612469316??25???......................7分148231?16
bn?4?(Ⅲ)由(Ⅰ)知一方面,已知则
5(?4)n?1
Rn??n*n?2k?1(k?N) 恒成立,取n为大于1的奇数时,设
Rn?b1?b2?K?b2k?1
1111?4n?5?(?1?2?3K?K?)k2?14?14?14?14? 111111?4n?5??[1?(2?3?)KK?(k2?k?214?14?14?14?14?
)] 1 >4n?1
??n?Rn?4n?1,即(??4)n??1对一切大于1的奇数n恒成立
???4,否则,(??4)n??1只对满足
n?14??的正奇数n成立,矛盾。
R?4n另一方面,当??4时,对一切的正整数n都有n
事实上,对任意的正整数k,有
b2n?1?b2n?8?5(?4)2k?1?1(?4)2k?1?
5?8?
520?(16)k?1(16)k?4
15?16k?40?8??8kk(16?1)(16?4)
*?当n为偶数时,设n?2m(m?N)
则
Rn?(b1?b2)?(b3?b4)?K?(b2m?1?b2m)
<8m?4n
*n?2m?1(m?N) 当n为奇数时,设
则
Rn?(b1?b2)?(b3?b4)?K?(b2m?3?b2m?2)?b2m?1
<8(m?1)?4?8m?4?4n
?对一切的正整数n,都有Rn?4n
综上所述,正实数?的最小值为4………………………….14分
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