
建立空間直角坐標系D―xyz,如圖,
(I)證明:
連接A1B,設A1B∩AB1 = E,連接DE.
設A1A
= AB = 1,
則

…………………………3分
,
……………………………………4分
(II)解:
,
,
設
是平面AB1D的法向量,則
,
故
;
同理,可求得平面AB1B的法向量是
……………………7分
設二面角B―AB1―D的大小為θ,
,
∴二面角B―AB1―D的大小為
…………………………9分
(III)解由(II)得平面AB1D的法向量為
,
取其單位法向量
∴點C到平面AB1D的距離
……………………14分
18.(本小題滿分14分)
(I)解:依題意,直線l顯然不平行于坐標軸,故
將
,得
① ………………………… 3分
由直線l與橢圓相交于兩個不同的點,得
,
即
…………………………………………………… 5分
(II)解:設
由①,得
因為
,代入上式,得
……………8分
于是,△OAB的面積 
………………11分
其中,上式取等號的條件是
……………………12分
由
將
這兩組值分別代入①,均可解出
所以,△OAB的面積取得最大值的橢圓方程是
………………14分
19.(本小題滿分14分)
(I)解:對函數
……………………… 2分
要使
上是增函數,只要
上恒成立,
即
上恒成立 ……………………………………4分
因為
上單調遞減,所以
上的最小值是
,
注意到a > 0,所以a的取值范圍是
……………………………………6分
(II)解:①當
時,由(I)知,
上是增函數,
此時
上的最大值是
……………………8分
②當
,
解得
……………………………………………………10分
因為
,
所以
上單調遞減,
此時
上的最大值是
………… 13分
綜上,當
時,
上的最大值是
;
當
時,
上的最大值是
……………14分
20.(本小題滿分14分)
(I)解:顯然
……………………………………1分
當
……………………………………3分
所以,
…………………………6分
(II)解:

………………………………………………9分

………………12分
當
所以,M的最小值為
………………………………14分