所以ln t-
t-1
>0在t∈(1,+∞)上恒成立,(11分)
1-m+mt
t-1
,则k′(t)=
1-m+mt
(m-1)??m(t-1)t-
m2(t-1)[m2t-(m-1)2]??
2
2
令k(t)=ln t-
t(1-m+mt)2=
t(1-m+mt)2,
(m-1)21
①当≤1,即m≥时, 2m2
k′(t)>0在(1,+∞)上恒成立,
则k(x)在(1,+∞)上单调递增,
又k(1)=0,则k(t)>0在(1,+∞)上恒成立;(13分) (1-m)21②当>1,即0 m2??时,k′(t)<0, (1-m)?则k(x)在?1, m2??上单调递减, 则k(x) 综上,m≥.(16分) 2π 21. 因为y=3cos?2x-?, 3??π 2x-?,(4分) 所以y′=-6sin?3?? 5ππ?5π 所以函数图象在x=处的切线斜率k=-6sin??6-3?=-6.(6分) 125ππ?5π 当x=时,y=3cos??6-3?=0,(7分) 125π x-?, 所以所求切线方程为y-0=-6??12?5π 即y=-6x+.(10分) 2 22. 设点M(x,y),点B(x0,y0). 因为M为AB的中点, x0-2y0+0 所以x=,y=,(4分) 22 所以x0=2x+2,y0=2y.(6分) 将点B(x0,y0)代入圆x2+y2-8x+12=0得(2x-2)2+4y2=4,化简得(x-1)2+y2=1. 即点M的轨迹方程为(x-1)2+y2=1.(10分) 23. (1) 在直三棱柱ABCA1B1C1中,有AB⊥AC,AA1⊥AB,AA1⊥AC, →→→ 故可以{AB,AC,AA1}为正交基底,建立如图所示的空间直角坐标系.(1分) 因为AB=2,AC=4,AA1=3, 所以A(0,0,0),B(2,0,0),C(0,4,0),A1(0,0,3),B1(2,0,3),C1(0,4,3). 因为D是BC的中点,所以D(1,2,0). → 所以DC1=(-1,2,3). 22 设n1=(x1,y1,z1)为平面A1B1D的法向量, →→ 因为A1B1=(2,0,0),B1D=(-1,2,-3), →?n1=0,??A1B1·?2x1=0,所以?即? ?→-x+2y-3z=0,?111?n1=0,?B1D· 令y1=3,则x1=0,z1=2,所以平面A1B1D的一个法向量为n1=(0,3,2).(3分) 设直线DC1与平面A1B1D所成的角为θ, 则sin θ= → DC1,n1 = 126182=, 9113×146182 所以直线DC1与平面A1B1D所成角的正弦值为.(5分) 91→→ (2) 由(1)知DC1=(-1,2,3),B1C1=(-2,4,0), 设n2=(x2,y2,z2)为平面B1DC1的法向量, →?n2=0,??DC1·?-x2+2y2+3z2=0,则?即? ?→-2x+4y=0,?22?n2=0,?B1C1· 令x2=2,则y2=1,z2=0,所以平面B1DC1的一个法向量为n2=(2,1,0).(7分) 同理可以求得平面A1DC1的一个法向量n3=(3,0,1), 所以 n2,n3 = 632 =,(9分) 510×5 32 由图可知二面角B1DC1A1的余弦值为.(10分) 5 x2-y2 24. (1) A1=(x+y)cos θ=(x+y)·22=x2-y2,(1分) x+y 2 2 2 2 2xy B1=(x2+y2)sin θ=(x2+y2)·22=2xy.(2分) x+y (2) ①当n=1时,由(1)得A1=x2-y2,B1=2xy. 因为x,y为整数, 所以A1,B1均为整数,所以结论成立;(4分) ②当n=k(k≥2,k∈N*)时,假设Ak,Bk均为整数, + 则当n=k+1时,Ak+1=(x2+y2)k1cos (k+1)θ =(x2+y2)(x2+y2)k(cos kθcos θ-sin kθsin θ) =(x2+y2)cos θ·(x2+y2)kcos kθ-(x2+y2)ksin kθ·(x2+y2)sin θ =A1·Ak-B1·Bk.(9分) 因为A1,B1,均为整数,所以Ak+1也为整数, 即当n=k+1时,结论也成立. 综合①②得,对一切正整数n,An均为整数.(10分)