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。 17.。提示:令,得;令,得;令,得;令,得;故。 三、解答題 18.解:(I) ――――7分 (II)因?yàn)?sub>為銳角,且,所以。――――9分 ――14分 19.解:(I)因?yàn)?sub>平面, 所以平面平面, 又,所以平面, 得,又 所以平面;――――4分 (II)因?yàn)?sub>,所以四邊形為 菱形, 故,又為中點(diǎn),知。 取中點(diǎn),則平面,從而面面, 過作于,則面, 在中,,故, 即到平面的距離為。――――9分 (III)過作于,連,則, 從而為二面角的平面角, 在中,,所以, 在中,, 故二面角的大小為。14分 解法2:(I)如圖,取的中點(diǎn),則,因?yàn)?sub>, 所以,又平面, 以為軸建立空間坐標(biāo)系, 則,,, ,, ,, ,由,知, 又,從而平面;――――4分 (II)由,得。 設(shè)平面的法向量為,,,所以 ,設(shè),則 所以點(diǎn)到平面的距離。――9分 (III)再設(shè)平面的法向量為,,, 所以 ,設(shè),則, 故,根據(jù)法向量的方向, 可知二面角的大小為。――――14分 20.解:(I)設(shè),則,因?yàn)?sub> ,可得;又由, 可得點(diǎn)的軌跡的方程為。――――6分(沒有扣1分) (II)假設(shè)存在直線,代入并整理得 ,――――8分 設(shè),則 ――――10分 又 ,解得或――――13分 特別地,若,代入得,,此方程無解,即。 綜上,的斜率的取值范圍是或。――――14分 21.解:(I) (1)當(dāng)時(shí),函數(shù)是增函數(shù), 此時(shí),, ,所以;――2分 (2)當(dāng)時(shí),函數(shù)是減函數(shù),此時(shí),, ,所以;――――4分 (3)當(dāng)時(shí),若,則,有; 若,則,有; 因此,,――――6分 而, 故當(dāng)時(shí),,有; 當(dāng)時(shí),,有;――――8分 綜上所述:。――――10分 (II)畫出的圖象,如右圖。――――12分 數(shù)形結(jié)合,可得。――――14分 22.解:
(Ⅰ)先用數(shù)學(xué)歸納法證明,. (1)當(dāng)n=1時(shí),由已知得結(jié)論成立; (2)假設(shè)當(dāng)n=k時(shí),結(jié)論成立,即.則當(dāng)n=k+1時(shí), 因?yàn)?<x<1時(shí),,所以f(x)在(0,1)上是增函數(shù). 又f(x)在上連續(xù),所以f(0)<f()<f(1),即0<. 故當(dāng)n=k+1時(shí),結(jié)論也成立. 即對于一切正整數(shù)都成立.――――4分 又由, 得,從而. 綜上可知――――6分 (Ⅱ)構(gòu)造函數(shù)g(x)=-f(x)= , 0<x<1, 由,知g(x)在(0,1)上增函數(shù). 又g(x)在上連續(xù),所以g(x)>g(0)=0. 因?yàn)?sub>,所以,即>0,從而――――10分 (Ⅲ)
因?yàn)?,所以, , 所以 ――――① , ――――12分 由(Ⅱ)知:, 所以= , 因?yàn)?sub>, n≥2, 所以 <<=――――② . ――――14分 由①② 兩式可知:
.――――16分
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