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