建立空間直角坐標(biāo)系D―xyz,如圖,
(I)證明:
連接A1B,設(shè)A1B∩AB1 = E,連接DE.
設(shè)A1A
= AB = 1,
則
…………………………3分
,
……………………………………4分
(II)解:, ,
設(shè)是平面AB1D的法向量,則,
故;
同理,可求得平面AB1B的法向量是 ……………………7分
設(shè)二面角B―AB1―D的大小為θ,,
∴二面角B―AB1―D的大小為 …………………………9分
(III)解由(II)得平面AB1D的法向量為,
取其單位法向量
∴點(diǎn)C到平面AB1D的距離 ……………………14分
18.(本小題滿分14分)
(I)解:依題意,直線l顯然不平行于坐標(biāo)軸,故
將,得
① ………………………… 3分
由直線l與橢圓相交于兩個不同的點(diǎn),得
,
即 …………………………………………………… 5分
(II)解:設(shè)由①,得
因?yàn)?sub>,代入上式,得 ……………8分
于是,△OAB的面積
………………11分
其中,上式取等號的條件是 ……………………12分
由
將這兩組值分別代入①,均可解出
所以,△OAB的面積取得最大值的橢圓方程是 ………………14分
19.(本小題滿分14分)
(I)解:對函數(shù) ……………………… 2分
要使上是增函數(shù),只要上恒成立,
即上恒成立 ……………………………………4分
因?yàn)?sub>上單調(diào)遞減,所以上的最小值是,
注意到a > 0,所以a的取值范圍是 ……………………………………6分
(II)解:①當(dāng)時,由(I)知,上是增函數(shù),
此時上的最大值是 ……………………8分
②當(dāng),
解得 ……………………………………………………10分
因?yàn)?sub>,
所以上單調(diào)遞減,
此時上的最大值是………… 13分
綜上,當(dāng)時,上的最大值是;
當(dāng)時,上的最大值是 ……………14分
20.(本小題滿分14分)
(I)解:顯然 ……………………………………1分
當(dāng) ……………………………………3分
所以,
…………………………6分
(II)解:
………………………………………………9分
………………12分
當(dāng)
所以,M的最小值為 ………………………………14分