三、解答题,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)已知函数,,,.的部分图像,如图所示,、分别为该图像的最高点和最低点,点的坐标为.
(Ⅰ)求的最小正周期及的值;(Ⅱ)若点的坐标为,
19(本题满分14分)已知公差不为0的等差数列的首项 为 (),且,,成等比数列(Ⅰ)求数列的通项公式(Ⅱ)对,试比较 与的大小.
【解析】:(Ⅰ)
数列的通项公式
(Ⅱ)记因为,所以
从而当时,;当时,
(20)(本题满分14分)如图,在三棱锥中,,为的中点,⊥平面,垂足落在线段上.
(Ⅰ)证明:⊥;(Ⅱ)已知,
,,.求二面角的大小.
【解析】::(Ⅰ)
(Ⅱ)在平面内作得平面,所以,
在中,得
在中,,
在中,
所以得,
在中,得
又从而故
同理,因为所以即二面角的大小为
21(本题满分15分)设函数(Ⅰ)求单调区间(Ⅱ)求所有实数,使对恒成立
注:为自然对数的底数
【解析】:(Ⅰ)因为所以由于
所以的增区间为,减区间为。
(Ⅱ)由题意得即。由(Ⅰ)知在单调递增,要使
对恒成立,只要解得
22.(本题满分15分)如图,设是抛物线:上动点。圆:的圆心为点M,过点做圆的两条切线,交直线:于两点。
(Ⅰ)求的圆心到抛物线 准线的距离。
(Ⅱ)是否存在点,使线段被抛物线在点处得切线平分,若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由。
【解析】:(Ⅰ)由得准线方程为,由得又即
同理,所以是方程
的两个不相等的根,从而
因为所以即
从而进而得,棕上所述,存在点满足题意,
点的坐标为