18.解:(Ⅰ)证明:∵PA⊥平面ABCD ∴PA⊥BD
∵ABCD为正方形 ∴AC⊥BD
∴BD⊥平面PAC又BD在平面BPD内,
∴平面PAC⊥平面BPD 6分
(Ⅱ)解法一:在平面BCP内作BN⊥PC垂足为N,连DN,
∵Rt△PBC≌Rt△PDC,由BN⊥PC得DN⊥PC;
∴∠BND为二面角B―PC―D的平面角,
在△BND中,BN=DN=,BD=
∴cos∠BND = 12分
解法二:以A为原点,AB、AD、AP所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间坐标系如图,在平面BCP内作BN⊥PC垂足为N连DN,
∵Rt△PBC≌Rt△PDC,由BN⊥PC得DN⊥PC;
∴∠BND为二面角B―PC―D的平面角 8分
设
10分
12分
解法三:以A为原点,AB、AD、AP所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立如图空间坐标系,作AM⊥PB于M、AN⊥PD于N,易证AM⊥平面PBC,AN⊥平面PDC,
10分 ∵二面角B―PC―D的平面角与∠MAN互补 ∴二面角B―PC―D的余弦值为 12分 19.解:(Ⅰ)
4分 又∵当n = 1时,上式也成立, 6分 (Ⅱ) 8分 又
①
② ①-②得:
12分 20.解:(Ⅰ)由知M是AB的中点, 设A、B两点的坐标分别为 由 , ∴M点的坐标为 4分 又M点的直线l上:
7分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知,不妨设椭圆的一个焦点坐标为关于直线l: 上的对称点为, 则有 10分 由已知 ,∴所求的椭圆的方程为 12分 21.解:(Ⅰ)∵函数f(x)图象关于原点对称,∴对任意实数x有, , 即 2分
4分 (Ⅱ)当时,图象上不存在这样的两点使结论成立 5分 假设图象上存在两点,使得过此两点处的切线互相垂直,则由 ,知两点处的切线斜率分别为:
此与(*)相矛盾,故假设不成立 9分 (Ⅲ)证明:,
在[-1,1]上是减函数,且 ∴在[-1,1]上,时, 14分
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