所以A+=,所以A=.
623
π
由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A=(b+c)2-2bc-2bccos =(b+c)2-3bc,
3
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即(7)2=42-3bc,所以bc=3,
11333
所以△ABC的面积S=bcsin A=×3×=.
2224
18.(1)证明 因为AB=AC,D是BC的中点,所以BC⊥AD. 由题可知MN∥BC,所以MN⊥AD.
因为AA1⊥平面ABC,MN?平面ABC,所以AA1⊥MN. 又AD,AA1在平面ADD1A1内,且AD与AA1相交于点A, 所以MN⊥平面ADD1A1.
(2)解 如图,连接A1P,过点A作AE⊥A1P于点E,过点E作EF⊥A1M于点F,连接AF.
由(1)知,MN⊥平面AEA1, 所以平面AEA1⊥平面A1MN.
因为平面AEA1∩平面A1MN=A1P,AE⊥A1P,AE?平面AEA1, 所以AE⊥平面A1MN,则A1M⊥AE,又AE∩EF=E, 所以A1M⊥平面AEF,则A1M⊥AF,
故∠AFE为二面角A-A1M-N的平面角(设为θ).
设AA1=1,则由AB=AC=2AA1,∠BAC=120°,D为BC的中点,有∠BAD=60°,AB=2,AD=1.
又P为AD的中点,M为AB的中点, 1
所以AP=,AM=1.
2在Rt△AA1P中,A1P=
5, 2
在Rt△A1AM中,A1M=2, AA1·AP5
从而AE==,
A1P5AA1·AM2
AF==,
A1M2AE10所以sin θ==. AF5因为∠AFE为锐角,
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所以cos θ=1-sin2θ= 1-(10215)=. 5515. 5
故二面角A-A1M-N的余弦值为
19.解 (1)∵a2=1+d,a5=1+4d,a14=1+13d,且a2,a5,a14成等比数列, ∴(1+4d)2=(1+d)(1+13d), 解得d=2,d=0(舍去). ∴an=1+(n-1)×2=2n-1, 又∵b2=a2=3,b3=a5=9.
∴等比数列{bn}的公比q=3,b1=1,bn=3n1. c1c2cn
(2)∵++…+=an+1,①
b1b2bnc1
∴=a2,即c1=b1a2=3. b1
cn-1c1c2
又++…+=an (n≥2),② b1b2bn-1cn
①-②得,=an+1-an=2,
bn∴cn=2bn=2×3n1(n≥2),
??3 (n=1),∴cn=? -
?3n1 (n≥2).?2×
-
-
则c1+c2+c3+…+c2 016 =3+2×31+2×32+…+2×32 0161 =3+2×(31+32+…+32 015) 2×3×(1-32 015)2 016
=3+=3.
1-3
x2y2
20.解 (1)设椭圆方程为2+2=1(a>b>0).由已知得A(a,0),B(0,b),
abb2bab?1
,,所以kOD·D?k=-, AB=·?22?a-a2
2即a2=2b2,①
1
又S△AOB=ab=22,所以ab=42,②
2由①②解得a2=8,b2=4, x2y2
所以椭圆方程为+=1.
84
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-
(2)①当直线l⊥x轴时,易得M(-2,2),N(-2,-2), △MF2N的面积为42,不合题意.
②当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=k(x+2),代入椭圆方程得 (1+2k2)x2+8k2x+8k2-8=0.
-8k28k2-8
显然有Δ>0,设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=,xx=,
1+2k2121+2k2所以|MN|=1+k2(x1+x2)2-4x1x2 =
1+k2
?-8k2?2-4×8k2-8, ?1+2k2?1+2k2??
421+k2
化简得|MN|=.
1+2k2又圆的半径r=
4|k|
, 1+k2
1
所以S△MF2N=|MN|r
2142(1+k2)4|k|=×· 21+2k21+k282|k|1+k216==,
31+2k2
化简得k4+k2-2=0,解得k=±1, 所以r=22,
所以所求圆的方程为(x-2)2+y2=8. 21.解 (1)由f′(x)=ln x-2ax+2a. 可得g(x)=ln x-2ax+2a,x∈(0,+∞), 1-2ax1
则g′(x)=-2a=. xx
当a≤0,x∈(0,+∞)时,g′(x)>0,函数g(x)单调递增; 1
0,?时,g′(x)>0,函数g(x)单调递增, 当a>0,x∈??2a?1
,+∞?时,g′(x)<0,函数g(x)单调递减. x∈??2a?所以当a≤0时,g(x)的单调递增区间为(0,+∞); 1
0,?, 当a>0时,g(x)的单调递增区间为??2a?1?单调递减区间为??2a,+∞?. (2)由(1)知,f′(1)=0.
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