三、解答题:本大题共5小题,共72分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
18.(本题满分14分)在中,角所对的边分别为,且满足,
.
(I)求的面积; (II)若,求的值.
18.解析:(Ⅰ)
又,,而,所以,所以的面积为:
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,而,所以
所以
19.(本题满分14分)如图,平面,,,,分别为的中点.(I)证明:平面;(II)求与平面所成角的正弦值.
19.(Ⅰ)证明:连接, 在中,分别是的中点,所以, 又,所以,又平面ACD ,DC平面ACD, 所以平面ACD
(Ⅱ)在中,,所以而DC平面ABC,,所以平面ABC
而平面ABE, 所以平面ABE平面ABC, 所以平面ABE,由(Ⅰ)知四边形DCQP是平行四边形,所以所以平面ABE, 所以直线AD在平面ABE内的射影是AP,所以直线AD与平面ABE所成角是
在中, ,
所以
20.(本题满分14分)设为数列的前项和,,,其中是常数.
(I) 求及;
(II)若对于任意的,,,成等比数列,求的值.
20、解析:(Ⅰ)当, ()
经验,()式成立,
(Ⅱ)成等比数列,,即,整理得:,对任意的成立,
21.(本题满分15分)已知函数 .
(I)若函数的图象过原点,且在原点处的切线斜率是,求的值;
(II)若函数在区间上不单调,求的取值范围.
解析:(Ⅰ)由题意得
又 ,解得,或
(Ⅱ)函数在区间不单调,等价于
导函数在既能取到大于0的实数,又能取到小于0的实数
即函数在上存在零点,根据零点存在定理,有
, 即:
整理得:,解得
22.(本题满分15分)已知抛物线:上一点到其焦点的距离为.
(I)求与的值;
(II)设抛物线上一点的横坐标为,过的直线交于另一点,交轴于点,过点作的垂线交于另一点.若是的切线,求的最小值.
22.解析(Ⅰ)由抛物线方程得其准线方程:,根据抛物线定义
点到焦点的距离等于它到准线的距离,即,解得
抛物线方程为:,将代入抛物线方程,解得
(Ⅱ)由题意知,过点的直线斜率存在且不为0,设其为。
则,当 则。
联立方程,整理得:
即:,解得或
,而,直线斜率为
,联立方程
整理得:,即:
,解得:,或
,
而抛物线在点N处切线斜率:
MN是抛物线的切线,, 整理得
,解得(舍去),或,