则C(0,0,0),C1(0,0,2),
A(1,0,0),B1(0,1,2),A1(1,0,2)
∵M为A1B1中点,
…………………………4分
(1)
……………………6分
∥面AC1M,又∵B1C面AC1M,
∴B1C∥面AC1M.…………………………8分
(2)设平面AC1M的一个法向量为
…………………………………………………………10分
则…………………………12分
20.解:(1)………………2分
的等差中项,
解得q=2或(舍去),………………………………………………4分
………………5分
(2)由(1)得,
当n=1时,A1=2,B1=(1+1)2=4,A1<B1;
当n=2时,A2=6,B2=(2+1)2=9,A2<B2;
当n=3时,A3=14,B3=(3+1)2=16,A3<B3;
当n=4时,A4=30,B4=(4+1)2=25,A4>B4;
由上可猜想,当1≤n≤3时,An<Bn;当n≥4时,An>Bn.……………………8分
下面用数学归纳法给出证明:
①当n=4时,已验证不等式成立.
②假设n=k(k≥4)时,Ak>Bk.成立,即,
即当n=k+1时不等式也成立,
由①②知,当
综上,当时,An<Bn;当
21.解:(1)设.
由题意得……………………2分
∵m>1,∴轨迹C是中心在坐标原点,焦点在x轴上的椭圆(除去x轴上的两项点),其
中长轴长为2,短轴长为2.………………………………………………4分
(2)当m=时,曲线C的方程为
由………………6分
令
此时直线l与曲线C有且只有一个公共点.………………………………8分
(3)直线l方程为2x-y+3=0.
设点表示P到点(1,0)的距离,d2表示P到直线x=2的距离,
则
…………………………10分
令
则
令……………………………………………………12分
∴的最小值等于椭圆的离心率.……………………………………14分
22.(1)由已知
,
…………………………………………………………2分
又当a=8时,
上单调递减.……………………………………………………4分
(2)
……………………6分
………………………………………………8分
(3)设
且
由(1)知
∴△ABC为钝角三角形,且∠B为钝角.…………………………………………11分
若△ABC为等腰三角形,则|AB|=|BC|,
此与(2)矛盾,
∴△ABC不可能为等腰三角形.………………………………………………14分