∵SA∩SB=S,SA,SB⊂面SAB
∴SD⊥平面SAB
(Ⅱ)建立如图所示的空间坐标系
则A(2,﹣1,0),B(2,1,0),C(0,1,0),
作出S在底面上的投影M,则由四棱锥S﹣ABCD中,AB∥CD,BC⊥CD,侧面SAB为等边三角形知,M点一定在x轴上,又AB=BC=2,CD=SD=1.可解得MD=,从而解得SM=,故可得S(,0,)
则
设平面SBC的一个法向量为
则,
即
取x=0,y=,z=1
即平面SBC的一个法向量为=(0,,1)
又=(0,2,0)
cos<,>===
∴<,>=arccos
即AB与平面SBC所成的角的大小为arcsin
【点评】本题考查了直线与平面垂直的判定,直线与平面所成的角以及空间向量的基本知识,属于中档题.
21.(12分)已知函数f(x)=x3+3ax2+(3﹣6a)x+12a﹣4(a∈R)
(Ⅰ)证明:曲线y=f(x)在x=0处的切线过点(2,2);
(Ⅱ)若f(x)在x=x0处取得极小值,x0∈(1,3),求a的取值范围.
【考点】6E:利用导数研究函数的最值;6H:利用导数研究曲线上某点切线方程
【专题】11:计算题;16:压轴题.
【分析】(Ⅰ)求出函数f(x)在x=0处的导数和f(0)的值,结合直线方程的点斜式方程,可求切线方程;
(Ⅱ)f(x)在x=x0处取得最小值必是函数的极小值,可以先通过讨论导数的零点存在性,得出函数有极小值的a的大致取值范围,然后通过极小值对应的x0∈(1,3),解关于a的不等式,从而得出取值范围
【解答】解:(Ⅰ)f′(x)=3x2+6ax+3﹣6a
由f(0)=12a﹣4,f′(0)=3﹣6a,
可得曲线y=f(x)在x=0处的切线方程为y=(3﹣6a)x+12a﹣4,
当x=2时,y=2(3﹣6a)+12a﹣4=2,可得点(2,2)在切线上
∴曲线y=f(x)在x=0的切线过点(2,2)
(Ⅱ)由f′(x)=0得
x2+2ax+1﹣2a=0…(1)
方程(1)的根的判别式
①当时,函数f(x)没有极小值
②当或时,
由f′(x)=0得
故x0=x2,由题设可知
(i)当时,不等式没有实数解;
(ii)当时,不等式
化为a+1<<a+3,