,再设出平面AFD的一个法向量为
1(x1,y1,z1),平面PCD的一个法向量为
2(x2,y2,z2),可求得这两个法向量的坐标,利用
1
20,即可求得λ的值.解答:证明:)由已知,λ,(Ⅰ所以EF∥BC.
f因为BC∥AD,所以EF∥AD.而EF平面PAD,AD平面PAD,所以EF∥平面PAD.…(4分)(Ⅱ)因为平面ABCD⊥平面PAC,平面ABCD∩平面PACAC,且PA⊥AC,所以PA⊥平面ABCD.所以PA⊥AB,PA⊥AD.又因为AB⊥AD,所以PA,AB,AD两两垂直.…(5分)如图所示,建立空间直角坐标系,因为ABBC1,PAAD2,所以A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,2,0),P(0,0,2).当λ时,F为PC中点,所以F(,,1),所以(,,1),(1,1,0).
设异面直线BF与CD所成的角为θ,
所以cosθcos<
,
>
,
所以异面直线BF与CD所成角的余弦值为(Ⅲ)设F(x0,y0,z0),则由已知λ
.…(9分)(1,1,2).
(x0,y0,z02),
,所以(x0,y0,z02)λ(1,1,2),
所以
,
∴(λ,λ,22λ).设平面AFD的一个法向量为
1(x1,y1,z1),因为所以即(0,2,0),,
令z1λ,得
1(2λ2,0,λ).设平面PCD的一个法向量为
2(x2,y2,z2),因为(0,2,2),(1,1,0),
f所以
即
令x21,则
2(1,1,1).若平面AFD⊥平面PCD,则
1
20,所以(2λ2)λ0,解得所以当λ时,平面AFD⊥平面PCD.…(14分).
点评:本题考查直线与平面的平行,考查异面直线所成的角,考查面面垂直,突出考查空间直角坐标系在证明与计算中的应用.属于中档题.18.(13分)(2013朝阳区一模)已知函数f(x)x(a2)xal
x2a2,其中a≤2.(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)若函数f(x)在(0,2上有且只有一个零点,求实数a的取值范围.考点:利用导数研究函数的单调性;函数的零点.专题:导数的综合应用.分析:(I)先求函数的定义域再求函数的导数,当导数大于0时函数单调递增,当导数小于0时单调递减.(II)此题考查的是函数的零点存在问题.在解答的过程当中要先结合函数f(x)在区间(0,2内有且只有一个零点的条件,结合(I)中确定函数的增减区间,求出函数的极小值和极大值,再转化出不等关系,利用此不等关系即可获得问题的解答.解答:解:(I)函数定义域为x>0,且f′(x)2x(a2)…(2分)
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2
①a≤0,即当
时,令f(x)<0,得0<x<1,函数f(x)的单调递r