12.解:的图象在点处的切线方程为
即。 的图象在点处的切线方程为
即。 两切线重合的充要条件是,
由①及知, ,
由①、②得,
设(),则,所以为减函数,则, 所以, 而当且趋向于时, 无限增大, 所以的取值范围是。
二、填空题:
13.若,则 14. 15. 16.
三、解答题:
17.解:(1)由可得,,,所以是等差数列,因为,所以,. 4分。
2)因为,所以,所以。
…8分。恒成立等价于,即恒成立。…9分。
令,则,18. (1)解如图所示,建立空间直角坐标系,点a为坐标原点,设ab=1,依题意得b(1,0,0),c(1,1,0), d(0,2,0),e(0,1,1),f(0,0,1),m2分。
(-1,0,1),=0,-1,1),于是cos4分。
所以异面直线bf与de所成的角的大小为606分。
2)证明由=,=1,0,1),=0,2,0),可得·=0,·=0. 因此,ce⊥am,ce⊥ad. 8分。
又am∩ad=a, 故ce⊥平面amd.而ce平面cde10分。
所以平面amd⊥平面cde12分。
19.【答案】(1);(2).
………7分。
8分。当时,当且仅当时,取得最小值,这与已知不符;…9分。
当时,当且仅当时,取得最小值,由已知得,解得10分。
当时,当且仅当时,取得最小值,由已知得,解得,这与相矛盾11分。
综上所述12分。
20.解建系如图,设ab=a,be=b,cf=c,则c(0,0,0),d(0,0,a),f(0,c,0),a(,0,a),e(,b,0),b(,0,0), 2分。
1)证明 =(b,0)-(0,a)=(0,b,-a),(0,0,a),=0,c,03分。
设=λ+则(0,b,-a)=(0,μc,λa),∴1
又ae平面dcf,∴ae∥面dcf5分。
2)∵=c-b,0),=b,0)
且·=0,||2. 所以解得b=3,c=4, …7分。
所以e(,3,0),f(0,4,0).设n=(1,y,z)与平面aef垂直,则n·=0,n·=0, 解得n=(1,,)又因为ba⊥平面befc,=(0,0,a), 9分。
所以cos〈n,〉=得到a=,所以当ab为时,二面角a ef c的大小为60°. 12分。
21.解:(1)定义域为,当;当。
故,从而的单调递增区间为5分。
2),令,由题意,恒成立。
………7分。
时:若,则,若,则。
时:若,则,若,则。
综上,原条件等价于且,易得符合题意。……9分。
故。令。设,又。
………12分。
22.解:(ⅰ由,可得:,所以。
故在平面直角坐标系中圆的标准方程为5分。
ⅱ)在直角坐标系中。
所以,直线ab的方程为:
所以圆心到直线ab的距离,又圆c的半径为1,所以圆c上的点到直线ab的最大距离为。
故面积的最大值为10分。
23. 解:(ⅰ
由,得或或解得:
故5分。ⅱ)由(ⅰ)知因为。
当时,,所以6分。
当时,,所以7分。
当时,,所以8分。
综上所述:当时, 当时,当时10分。
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