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。 17.。提示:令,得;令,得;令,得;令,得;故。 三、解答题 18.解:(I) ――――7分 (II)因为为锐角,且,所以。――――9分 ――14分 19.解:(I)因为平面, 所以平面平面, 又,所以平面, 得,又 所以平面;――――4分 (II)因为,所以四边形为 菱形, 故,又为中点,知。 取中点,则平面,从而面面, 过作于,则面, 在中,,故, 即到平面的距离为。――――9分 (III)过作于,连,则, 从而为二面角的平面角, 在中,,所以, 在中,, 故二面角的大小为。14分 解法2:(I)如图,取的中点,则,因为, 所以,又平面, 以为轴建立空间坐标系, 则,,, ,, ,, ,由,知, 又,从而平面;――――4分 (II)由,得。 设平面的法向量为,,,所以 ,设,则 所以点到平面的距离。――9分 (III)再设平面的法向量为,,, 所以 ,设,则, 故,根据法向量的方向, 可知二面角的大小为。――――14分 20.解:(I)设,则,因为 ,可得;又由, 可得点的轨迹的方程为。――――6分(没有扣1分) (II)假设存在直线,代入并整理得 ,――――8分 设,则 ――――10分 又 ,解得或――――13分 特别地,若,代入得,,此方程无解,即。 综上,的斜率的取值范围是或。――――14分 21.解:(I) (1)当时,函数是增函数, 此时,, ,所以;――2分 (2)当时,函数是减函数,此时,, ,所以;――――4分 (3)当时,若,则,有; 若,则,有; 因此,,――――6分 而, 故当时,,有; 当时,,有;――――8分 综上所述:。――――10分 (II)画出的图象,如右图。――――12分 数形结合,可得。――――14分 22.解:
(Ⅰ)先用数学归纳法证明,. (1)当n=1时,由已知得结论成立; (2)假设当n=k时,结论成立,即.则当n=k+1时, 因为0<x<1时,,所以f(x)在(0,1)上是增函数. 又f(x)在上连续,所以f(0)<f()<f(1),即0<. 故当n=k+1时,结论也成立. 即对于一切正整数都成立.――――4分 又由, 得,从而. 综上可知――――6分 (Ⅱ)构造函数g(x)=-f(x)= , 0<x<1, 由,知g(x)在(0,1)上增函数. 又g(x)在上连续,所以g(x)>g(0)=0. 因为,所以,即>0,从而――――10分 (Ⅲ)
因为 ,所以, , 所以 ――――① , ――――12分 由(Ⅱ)知:, 所以= , 因为, n≥2, 所以 <<=――――② . ――――14分 由①② 两式可知:
.――――16分
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