/
∴AC2=AB2+BC2﹣2AB?BC?cos60°=3. ∴AB2=AC2+BC2.则BC⊥AC. ∵CF⊥平面ABCD,AC?平面ABCD, ∴AC⊥CF,而CF∩BC=C, ∴AC⊥平面BCF. ∵EF∥AC, ∴EF⊥平面BCF;
(2)解:分别以直线CA,CB,CF为x轴,y轴,z轴建立如图所示的空间直角坐标系, 设AD=CD=BC=CF=1,令FM=λ(则C(0,0,0),A(∴
=(﹣
),
,0,0),B(0,1,0),M(λ,0,1), =(λ,﹣1,1),
,1,0),
设=(x,y,z)为平面MAB的一个法向量, 由
得
,取x=1,则=(1,
,
),
∵=(1,0,0)是平面FCB的一个法向量, ∴cos<
>=
=
.
∵,∴当λ=0时,cosθ有最小值为,
.
∴点M与点F重合时,平面MAB与平面FCB所成二面角最大,此时二面角的余弦值为
20.已知圆C1:x+y=r(r>0)与直线l0:y=动点M满足
2
2
2
相切,点A为圆C1上一动点,AN⊥x轴于点N,且
,设动点M的轨迹为曲线C.
(1)求动点M的轨迹曲线C的方程;
(2)若直线l与曲线C相交于不同的两点P、Q且满足以PQ为直径的圆过坐标原点O,求线段PQ长度的取值范围.
【考点】KP:圆锥曲线的范围问题;J3:轨迹方程;KL:直线与椭圆的位置关系.
【分析】(1)设动点M(x,y),A(x0,y0),由于AN⊥x轴于点N.推出N(x0,0).通过直线与圆相切,求出圆的方程,然后转化求解曲线C的方程.
/
/
(2)①假设直线l的斜率存在,设其方程为y=kx+m,设P(x1,y1),Q(x2,y2),联立直线与椭圆方程,结合韦达定理,通过
,以及弦长公式,利用基本不等式求出范围.②若直线l的斜率不存在,设
OP所在直线方程为y=x,类似①求解即可.
【解答】解:(I)设动点M(x,y),A(x0,y0),由于AN⊥x轴于点N.∴N(x0,0). 又圆与直线
即
相切,∴
.
∴圆.
由题意,,得
,
∴.
∴
, 即∴
将代入x2+y2
=9,得曲线C的方程为
.
(II)(1)假设直线l的斜率存在,设其方程为y=kx+m,设P(x1,y1),Q(x2,y2),
联立,可得(1+2k2
)x2
+4kmx+2m2
﹣8=0.
由求根公式得
.(*)
∵以PQ为直径的圆过坐标原点O,∴
.即
.
∴x1x2+y1y2=0.即∴x1x2+(kx1+m)(kx2+m)=0. 化简可得,.
将(*)代入可得
,即3m2
﹣8k2
﹣8=0.
即,又.
将代入,可
/
得
/
=.
∴当且仅当,即时等号成立.又由,∴,
∴.
(2)若直线l的斜率不存在,因以PQ为直径的圆过坐标原点O,故可设OP所在直线方程为y=x,
联立解得,同理求得,
故
.综上,得.
21.已知函数f(x)=(x+a)ln(x+a),g(x)=﹣+ax.
(1)函数h(x)=f(ex﹣a)+g'(ex),x∈,求函数h(x)的最小值; (2)对任意x∈上h'(x)≥0,h(x)递增,h(x)的最小值为
.
②当﹣1<a﹣1<1即0<a<2时,在x∈上h'(x)≤0,h(x)为减函数,在在x∈上h'(x)≥0,h(x)为增函数.
∴h(x)的最小值为h(a﹣1)=﹣ea﹣1+a.
③当a﹣1≥1即a≥2时,在上h'(x)≤0,h(x)递减,h(x)的最小值为h(1)=(1﹣a)e+a. 综上所述,当a≤0时h(x)的最小值为(x)最小值为(1﹣a)e+a. (II)设
,F'(x)=ln(x﹣1)+1+a(x﹣1)(x≥2).
,当0<a<2时h(x)的最小值为﹣ea﹣1+a,当a≥2时,h
①当a≥0时,在x∈[2,+∞)上F'(x)>0,F(x)在x∈[2,+∞)递增,F(x)的最小值为F(2)=0,不可能有f(x﹣a﹣1)﹣g(x)≤0. ②当a≤﹣1时,令∴
,解得:
,此时
.∴F'(x)在[2,+∞)上递减.∵F'(x)的最大值为F'(2)=a+1≤0,∴F(x)
递减.∴F(x)的最大值为F(2)=0, 即f(x﹣a﹣1)﹣g(x)≤0成立. ③当﹣1<a<0时,此时
,当
时,F''(x)>0,F'(x)递增,当
时,F''(x)<0,F'(x)递减.
/
/
∴∴在
=﹣ln(﹣a)>0,又由于F'(2)=a+1>0,
上F'(x)>0,F(x)递增,
上F(x)>0,显然不合题意.
又∵F(2)=0,所以在综上所述:a≤﹣1.
22.以直角坐标系的原点O为极点,x轴正半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位,已知直线l的参数方程为
,(t为参数,0<θ<π),曲线C的极坐标方程为ρsinθ﹣2cosθ=0.
2
(1)求曲线C的直角坐标方程;
(2)设直线l与曲线C相交于A,B两点,当θ变化时,求|AB|的最小值. 【考点】QH:参数方程化成普通方程;Q4:简单曲线的极坐标方程. 【分析】(1)利用极坐标与直角坐标的转化方法,求曲线C的直角坐标方程;
(2)将直线l的参数方程代入y2=2x,得t2sin2θ﹣2tcosθ﹣1=0,利用参数的几何意义,求|AB|的最小值. 【解答】解:(1)由ρsinθ﹣2cosθ=0,得ρsinθ=2ρcosθ. ∴曲线C的直角坐标方程为y2=2x;
(2)将直线l的参数方程代入y=2x,得tsinθ﹣2tcosθ﹣1=0. 设A,B两点对应的参数分别为t1,t2, 则
,
,
2
2
2
2
2
2
==.
当
时,|AB|的最小值为2.
23.已知函数f(x)=|x﹣5|﹣|x﹣2|.
(1)若?x∈R,使得f(x)≤m成立,求m的范围; (2)求不等式x2﹣8x+15+f(x)≤0的解集. 【考点】R5:绝对值不等式的解法.
【分析】(1)通过讨论x的范围,求出f(x)的分段函数的形式,求出m的范围即可; (2)通过讨论x的范围,求出不等式的解集即可.
【解答】解:(1),
当2<x<5时,﹣3<7﹣2x<3,
/