19. (本小题满分12分,(Ⅰ)小问5分,(Ⅱ)小问7分.)
设=的导数为,若函数=的图象关于直线=对称,且=0.
(Ⅰ)求实数,的值;
(Ⅱ)求函数的极值.
【命题意图】本题考查考查利用导数求函数的极值、二次函数的图像与性质,考查方程与不等式思想、转化和化归思想,属容易题.
【解析】(Ⅰ)=,
∵若函数=的图象关于直线=对称,且=0,
∴=且,解得=3,=-12.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知=,
==,
的变化如下:
(-∞,-2) | -2 | (-2,1) | 1 | (1,+∞) | |
+ | 0 | - | 0 | + | |
极大值21 | 极小值-6 |
∴当=-2时,取极大值,极大值为21,当=1时,取极小值,极小值为-6.
20.(本小题满分12分,(Ⅰ)小问6分,(Ⅱ)小问6分.如图,在四面体中,平面⊥平面,⊥,==2,==1.
(Ⅰ)求四面体的体积;
(Ⅱ)求二面角的平面角的正切值.
【命题意图】本题考查简单几何体的体积计算、二面角的求法,考查空间想象能力、推理论证能力、运算求解能力及转化与化归思想,是中档题.
【解析】(Ⅰ) 如图,过作⊥于,∵平面⊥平面,
∴⊥平面,则是四面体的面上的高,
设中点为,∵==2,∴⊥,
∴===,
∵=, ∴==,
在中,==,∴==,
∴四棱锥的体积==.
(Ⅱ)(几何法)过作⊥与,连结,由(Ⅰ)知⊥面,
由三垂线定理知⊥,∴为二面角的平面角,
在中,===,
在中,∥, ∴, ∴==,
在中,==.
21. (本小题满分12分,(Ⅰ)小问4分,(Ⅱ)小问8分.)如图,椭圆的中心为原点,离心率=,一条准线的方程是=.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)设动点满足:=,其中,是椭圆上的点,直线与的斜率之积为.问:是否存在定点,使得与点到直线:=的距离之比为定值?若存在,求的坐标;若不存在,说明理由.
【命题意图】本题考查了椭圆标准方程的求解与椭圆的定植问题,考查学生综合运用知识解决问题能力、运算求解能力和探究问题能力,难度较大.
【解析】(Ⅰ) ∵==,=,解得=2,=,∴==2,
∴椭圆的标准方程为;
(Ⅱ)设P(,),,,则由=,得
==,
∴=,=,
∵,在椭圆上,∴,,
∴==
==.
设,分别表示直线,的斜率,由题设条件知,==,
∴, ∴=20,
∴点在椭圆上,该椭圆的右焦点为(,0),离心率=,右准线为:=,
∴根据椭圆的第二定义,存在定点(,0),使得与点到直线的距离之比为定值.