平面MQB,PA平面MQB,所以
PA
∥
平…………9分
面
MQB.
(Ⅲ)因为PQ⊥AD,
zPM
3
DQAxNBy
C
f又平面PAD⊥平面ABCD,交线为AD,所以PQ⊥平面ABCD.以Q为坐标原点,分别以QA,QB,QP所在的直线为xyz轴,建立如图所示的空间直角坐标系Qxyz.由PAPDAD2,则有A100,B030,P003.设平面MQB的法向量为
xyz,由PA103,QB030且
⊥PA,
⊥QB,可得
uuur
uuur
x3z03y03,y0.
令z1得x
所以
301为平面MQB的一个法向量.取平面ABCD的法向量m001,则cosm
m
11,m
2×12
…………14分
故二面角MBQC的大小为60°.
(18)(共13分)证明:(Ⅰ)f′x6ax26x6xax1.因为a0且x0,所以f′x0.所以函数fx在区间∞0上是增函数.(Ⅱ)由题意gx2ax6a3x6xx∈01
32
…………6分
则g′x6ax226a3x66ax22a1x1
…………8分
4
f令g′x0,即ax2a1x10①
2
由于4a10,可设方程①的两个根为x1,x2,
2
由①得x1x2
1,a
由于a0,所以x1x20,不妨设x10x2,
g′x6axx1xx2.
当0x21时,gx2为极小值,所以在区间01上,gx在x0或x1处取得最大值;当x2≥1时,由于gx在区间01上是单调递减函数,所以最大值为g0,综上,函数gx只能在x0或x1处取得最大值.又已知gx在x0处取得最大值,所以g0≥g1,即0≥8a9,解得a≤所以a∈(0…………10分
9,又因为a0,8
………13分
9].8
(19)(共13分)解:(Ⅰ)由△OMF是等腰直角三角形,得b1,a故椭圆方程为
2b2,
…………5分
x2y21.2
(Ⅱ)假设存在直线l交椭圆于P,Q两点,且F为△PQM的垂心,设Px1y1,Qx2y2因为M01,F10,故kPQ1.于是设直线l的方程为yxm,…………7分
由
yxm22得3x4mx2m20.22x2y2
5
f由0,得m3,且x1x2
2
4m2m22x1x2.33
……9分
由题意应有MPFQ0,又MPx1y11FQx21y2,故x1x21y2y110,得x1x21x2mx1m10.即2x1x2x1x2m1m2m0.整理得2×
uuur
uuuur
2m224mm1m2r