∴OM?OB,
由题意可知:∴OA?OB,OA?OC,OBIOC?O, ∴OA?平面COB,
OM?平面COB,∴OA?OM,
又OAIOB?O, ∴OM?平面AOB.
(2)以O为坐标原点,以OM,OB,OA的方向为x,y,z轴的正方向,建立空间直角坐标系.
uuuuruuuruuur
∵OM?平面AOB,∴MD在平面AOB上的射影是OD,
∴MD与平面AOB所成的角是?MDO,∴?MDO最大时,即OD?AB,点D为AB中点.
B(0,2,0),C(3,?1,0),A(0,0,2),D(0,1,1),CD?(?3,2,1),
uuuruuuruuurrDB?(0,1,?1),OD?(0,1,1),设平面CDB的法向量n?(x,y,z),
uuuvv??n?CD?0??3x?2y?z?0v由?vuuu,得?,令z?1,得y?1,x?3,
y?z?0???n?DB?0r所以平面CDB的法向量n?(3,1,1),
uuuvvur??m?CD?0??3x?2y?z?0v同理,设平面CDO的法向量m??x,y,z?,由?vuuu,得?,
y?z?0???m?OD?0ur?3?3,1,?1?令y?1,得z??1,x?,所以平面CDO的法向量m??, ??33??urrurr3470105∴cos?m,n??,sin?m,n??1?, ?353535故二面角B?CD?O的正弦值为【点睛】
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470. 35本题考查线面垂直的判定定理以及利用向量法求二面角的正弦值,考查学生的运算求解能力,是一道中档题. 21.已知函数f(x)?a2x?cosx(a?R),f?(x)是f(x)的导数. 2(1)当a?1时,令h(x)?f?(x)?x?lnx,h?(x)为h(x)的导数.证明:h?(x)在区间
????0,?存在唯一的极小值点; ?2?(2)已知函数y?f(2x)?24???x在?0,?上单调递减,求a的取值范围. 3?2?【答案】(1)见解析;(2)a?1 【解析】(1)设g(x)?h?(x)??11????cosx,g'(x)?2?sinx,注意到g'(x)在?0,?xx?2?上单增,再利用零点存在性定理即可解决; (2)函数y?f(2x)?24??????x在?0,?上单调递减,则y'?0在?0,?恒成立,即3?2??2?44???2ax?sin2x?x3?0在?0,?上恒成立,构造函数m(x)?2ax?sin2x?x3,求
33?2?导讨论m(x)的最值即可. 【详解】
(1)由已知,f'(x)?x?sinx,所以h(x)?lnx?sinx, 设g(x)?h(x)?'1?1?cosx,g'(x)?2?sinx, xx??????'???'?'x?0,g?0当,且g(x)在?0,?上图??时,g(x)单调递增,而g(1)?0,???2??2??2?象连续
不断.所以g'(x)在?0,?????上有唯一零点?, 2?当x?(0,?)时,g'(x)?0;当x???,????'?时,g(x)?0; 2?∴g(x)在(0,?)单调递减,在??,极小
???????g(x)单调递增,故在区间??0,?上存在唯一的
2??2?第 18 页 共 22 页
???值点,即h(x)在区间?0,?上存在唯一的极小值点;
?2??(2)设k(x)?x?sinx,x??0,???,k?(x)?1?cosx?0, ∴k(x)在?0,???单调递增,k(x)?k(0)?0, 即x?sinx,从而sin2x?2x, 因为函数y?f(2x)?24???x在?0,?上单调递减, 3?2?43???
x?0在?0,?上恒成立, 3?2?
∴m(x)?2ax?sin2x?令m'(x)?2a?2cos2x?4x2?p(x), ∵sin2x?2x,
∴p'(x)?4sin2x?8x?0,
???
m(x)在?0,?上单调递减,m'(x)max?m'(0)?2a?2,
?2?
'当a?1时,m'(x)?0,则m(x)在?0,
???
上单调递减,m(x)?m(0)?0,符合题意. ?2??
当a?1时,m'(x)在?0,
???
上单调递减,
?2??
???m'(0)?2a?2?0所以一定存在x0??0,?,
?2?当0?x?x0时,m?(x)?0,m(x)在?0,x0?上单调递增,m?x0??m(0)?0 与题意不符,舍去.
综上,a的取值范围是a?1 【点睛】
本题考查利用导数研究函数的极值点、不等式恒成立问题,在处理恒成立问题时,通常是构造函数,转化成函数的最值来处理,本题是一道较难的题.
?1?t2x??2?1?t22.在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为?(t为参数).点p?x0,y0??y?2t?1?t2?第 19 页 共 22 页
??m?2x0在曲线C上,点Q(m,n)满足?.
n?3y?0?(1)以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求动点Q的轨迹C1的极坐标方程;
(2)点A,B分别是曲线C1上第一象限,第二象限上两点,且满足?AOB??2,求
11?的值.
|OA|2|OB|2【答案】(1)3p2cos2??4?2sin2??12(??????);(2)
7 12【解析】(1)由已知,曲线C的参数方程消去t后,要注意x的范围,再利用普通方程与极坐标方程的互化公式运算即可;
??13cos2?1?4sin2?1?(2)设A??1,?1?,B??2,?1??,由(1)可得2?,
2?12??1??????3cos2??1???4sin2??1??12?2?,相加即可得到证明. ???2?212【详解】
?1?t2??2t?22(1)x?y?????1, 2?2?1?t1?t????221?t222∵,∴,∴x?y?1(x??1), x??1??1,1??21?tm?x?0??m2n22?m?2x0??????1(m??2), 由题可知:?n43n?3y?0??y0??3?C1:3?2cos2??4?2sin2??12(??????).
(2)因为??212,
3cos2??4sin2???设A??1,?1?,B??2,?1????, 2?3cos2?1?4sin2?1则2?, ?1121第 20 页 共 22 页