.
所以.
所以.
所以平面B′A′D与平面CDE所构成的锐二面角的余弦值为.
20.已知椭圆C1:
+
=1(a>b>0)的一个焦点与抛物线C2:y2=2px(p>0)的焦点F
,C1与C2的公共弦长为2
.
重合,且点F到直线x﹣y+1=0的距离为(1)求椭圆C1的方程及点F的坐标;
(2)过点F的直线l与C1交于A,B两点,与C2交于C,D两点,求范围.
【考点】椭圆的简单性质.
+的取值
【分析】(1)求得抛物线的焦点,可得c=,再由点到直线的距离公式可得c=1,可得焦点F,求得抛物线的方程,设出
设C1与C2的公共弦端点为(m,n),(m,﹣n),(m,n>0),由弦长求得交点坐标,代入椭圆方程,解得a,b,进而得到椭圆方程;
(2)设过F(1,0)的直线为x=my+1,代入抛物线的方程y2=4x,椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,可得|CD|,|AB|,求得
+
,化简整理,即可得到所求范围.
【解答】解:(1)抛物线C2:y2=2px(p>0)的焦点F(,0),
.
.
即有c=,
点F到直线x﹣y+1=0的距离为即有c=1,p=2,即F(1,0); 即有y2=4x,
设C1与C2的公共弦端点为(m,n),(m,﹣n),(m,n>0), 则2n=2将(,
,可得n=
,m=,
+
=1,
,可得d=
=
,
)代入椭圆方程可得,
,
又a2﹣b2=1,解得a=3,b=2即有椭圆的方程为
+
=1;
(2)设过F(1,0)的直线为x=my+1, 代入抛物线的方程y2=4x,可得y2﹣4my﹣4=0, 由弦长公式可得|CD|=
?
=4(1+m2),
由x=my+1代入椭圆方程8x2+9y2=72,可得 (8m2+9)y2+16my﹣64=0, 由弦长公式可得|AB|=
?
=,
可得+=+=+,
由1+m2≥1,可得0<即有
+
≤, ].
的取值范围为(,
21.已知函数f(x)=lnx+ax2+bx(x>0,a∈R,b∈R),
(Ⅰ)若曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为x﹣2y﹣2=0,求f(x)的极值; (Ⅱ)若b=1,是否存在a∈R,使f(x)的极值大于零?若存在,求出a的取值范围;若不
.
.
存在,请说明理由.
【考点】利用导数研究函数的极值;利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,计算f(1),f′(1),得到关于a,b的方程组,解出即可求出f(x)的表达式,从而求出函数的单调区间,进而求出函数f(x)的极值即可;
(Ⅱ)求出f(x)的导数,通过讨论a的范围,判断函数的单调性,从而确定a的范围即可.【解答】解:(Ⅰ)依题意,又由切线方程可知,
,斜率
,
,f'(1)=1+2a+b﹣﹣﹣﹣﹣
所以解得,所以﹣﹣﹣﹣﹣
所以,
当x>0时,x,f'(x),f(x)的变化如下: x f'(x) f(x)
(0,2)
+ ↗
2 0 极大值
(2,+∞)
﹣ ↘
所以f(x)极大值=f(2)=ln2﹣1,无极小值.﹣﹣﹣﹣﹣ (Ⅱ)依题意,f(x)=lnx+ax2+x,所以
①当a≥0时,f'(x)>0在(0,+∞)上恒成立,故无极值;﹣﹣﹣﹣ ②当a<0时,令f'(x)=0,得2ax2+x+1=0,则△=1﹣8a>0,且两根之积不妨设x1<0,x2>0,则范围.﹣﹣﹣﹣﹣ 由方程组
消去参数a后,得
,﹣﹣﹣﹣
,
,即求使f(x2)>0的实数a的取值
构造函数,则,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,
,解得﹣1<a<0.
又g(1)=0,所以g(x)>0解得x>1,即由①②可得,a的范围是﹣1<a<0.﹣﹣﹣﹣﹣﹣
.
.
请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.选修4-4:坐标系与参数方程]
22.在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为﹣2)2﹣x2=1交于A、B两点. (1)求|AB|的长;
(2)在以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设点P的极坐标为求点P到线段AB中点M的距离.
【考点】直线的参数方程;点到直线的距离公式;柱坐标刻画点的位置.
【分析】(Ⅰ)把直线的参数方程对应的坐标代入曲线方程并化简得 7t2﹣12t﹣5=0,求出t1+t2和t1?t2,根据|AB| =
?|t1﹣t2|=5
,运算求得结果.
=. 由t的几何意义
,
它与曲线C:(y
(Ⅱ)根据中点坐标的性质可得AB中点M对应的参数为 可得点P到M的距离为|PM|=
?||,运算求得结果.
【解答】解:(Ⅰ)把直线的参数方程对应的坐标代入曲线方程并化简得 7t2﹣12t﹣5=0, 设A,B对应的参数分别为 t1 和t2,则 t1+t2=所以|AB|=
?|t1﹣t2|=5
,t1?t2 =﹣.
=
.
(Ⅱ)易得点P在平面直角坐标系下的坐标为(﹣2,2), 根据中点坐标的性质可得AB中点M对应的参数为 所以由t的几何意义可得点P到M的距离为|PM|=
选修4-5:不等式选讲]
23.已知实数a,b,c满足a>0,b>0,c>0,且abc=1. (Ⅰ)证明:(1+a)(1+b)(1+c)≥8; (Ⅱ)证明:
【考点】不等式的证明. 【分析】(Ⅰ)利用
,相乘即可证明结论.
.
=.
?||=
.
.
.
(Ⅱ)利用,
,相加证明即可.
,,
【解答】证明:(Ⅰ)
相乘得:(1+a)(1+b)(1+c)≥8abc=8.
,
实数a,b,c满足a>0,b>0,c>0,且abc=1.(1+a)(1+b)(1+c)≥8﹣﹣﹣﹣﹣﹣ (Ⅱ)
, , ,
相加得:
﹣﹣﹣﹣﹣﹣ ,
.