则=﹣=(﹣2λ,2λ,0)﹣(﹣2,﹣2,0)=(2﹣2λ,2λ+2,0),
则平面PAC的法向量为=(1,0,0),
设平面MPA的法向量为=(x,y,z),
则=(0,﹣2,﹣2),
则•=﹣2y﹣2z=0,•=(2﹣2λ)x+(2λ+2)y=0
令z=1,则y=﹣,x=,
即=(,﹣,1),
∵二面角M﹣PA﹣C为30°,
∴cos30°=|=,
即=,
解得λ=或λ=3(舍),
则平面MPA的法向量=(2,﹣,1),
=(0,2,﹣2),
PC与平面PAM所成角的正弦值sinθ=|cos<,>|=||==.
【点评】本题主要考查空间直线和平面的位置关系的应用以及二面角,线面角的求解,建立坐标系求出点的坐标,利用向量法是解决本题的关键.
21.(12分)已知函数f(x)=ex﹣ax2.
(1)若a=1,证明:当x≥0时,f(x)≥1;
(2)若f(x)在(0,+∞)只有一个零点,求a.
【考点】6D:利用导数研究函数的极值.菁优网版权所有
【专题】35:转化思想;49:综合法;53:导数的综合应用.
【分析】(1)通过两次求导,利用导数研究函数的单调性极值与最值即可证明,
(2)方法一、分离参数可得a=在(0,+∞)只有一个根,即函数y=a与G(x)=的图象在(0,+∞)只有一个交点.结合图象即可求得a.
方法二、:①当a≤0时,f(x)=ex﹣ax2>0,f(x)在(0,+∞)没有零点..
②当a≤0时,设函数h(x)=1﹣ax2e﹣x.f(x)在(0,+∞)只有一个零点⇔h(x)在(0,+∞)只有一个零点.
利用 h′(x)=x(x﹣2)e﹣x,可得h(x))在(0,2)递减,在(2,+∞)递增,结合函数h(x)图象即可求得a.
【解答】证明:(1)当a=1时,函数f(x)=ex﹣x2.
则f′(x)=ex﹣2x,
令g(x)=ex﹣2x,则g′(x)=ex﹣2,
令g′(x)=0,得x=ln2.
当x∈(0,ln2)时,g′(x)<0,当x∈(ln2,+∞)时,g′(x)>0,
∴g(x)≥g(ln2)=eln2﹣2•ln2=2﹣2ln2>0,
∴f(x)在[0,+∞)单调递增,∴f(x)≥f(0)=1,
解:(2)方法一、,f(x)在(0,+∞)只有一个零点⇔方程ex﹣ax2=0在(0,+∞)只有一个根,
⇔a=在(0,+∞)只有一个根,
即函数y=a与G(x)=的图象在(0,+∞)只有一个交点.
G,
当x∈(0,2)时,G′(x)<0,当∈(2,+∞)时,G′(x)>0,
∴G(x)在(0,2)递减,在(2,+∞)递增,
当→0时,G(x)→+∞,当→+∞时,G(x)→+∞,