18.解:(Ⅰ)證明:∵PA⊥平面ABCD ∴PA⊥BD
∵ABCD為正方形 ∴AC⊥BD
∴BD⊥平面PAC又BD在平面BPD內,
∴平面PAC⊥平面BPD 6分
(Ⅱ)解法一:在平面BCP內作BN⊥PC垂足為N,連DN,
∵Rt△PBC≌Rt△PDC,由BN⊥PC得DN⊥PC;
∴∠BND為二面角B―PC―D的平面角,
在△BND中,BN=DN=,BD=
∴cos∠BND = 12分
解法二:以A為原點,AB、AD、AP所在直線分別為x軸、y軸、z軸建立空間坐標系如圖,在平面BCP內作BN⊥PC垂足為N連DN,
∵Rt△PBC≌Rt△PDC,由BN⊥PC得DN⊥PC;
∴∠BND為二面角B―PC―D的平面角 8分
設
10分
12分
解法三:以A為原點,AB、AD、AP所在直線分別為x軸、y軸、z軸建立如圖空間坐標系,作AM⊥PB于M、AN⊥PD于N,易證AM⊥平面PBC,AN⊥平面PDC,
10分 ∵二面角B―PC―D的平面角與∠MAN互補 ∴二面角B―PC―D的余弦值為 12分 19.解:(Ⅰ)
4分 又∵當n = 1時,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的中點, 設A、B兩點的坐標分別為 由 , ∴M點的坐標為 4分 又M點的直線l上:
7分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知,不妨設橢圓的一個焦點坐標為關于直線l: 上的對稱點為, 則有 10分 由已知 ,∴所求的橢圓的方程為 12分 21.解:(Ⅰ)∵函數f(x)圖象關于原點對稱,∴對任意實數x有, , 即 2分
4分 (Ⅱ)當時,圖象上不存在這樣的兩點使結論成立 5分 假設圖象上存在兩點,使得過此兩點處的切線互相垂直,則由 ,知兩點處的切線斜率分別為:
此與(*)相矛盾,故假設不成立 9分 (Ⅲ)證明:,
在[-1,1]上是減函數,且 ∴在[-1,1]上,時, 14分
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