又直线AB与直线CD间的距离为,
,即,解得或,
经检验,当或时,都有,
从而得正方形边长或.
正方形ABCD面积或. (12分)
21. 解:(Ⅰ),(2分)
令,(),
① 当 即时, 恒成立,所以在上单调递增;
②当时, ,故恒成立,所以在上单调递增;
③当时,由于的两根为,
所以分别在区间上递增,在上递减,
综上: 时,函数在上递增;时,函数分别在区间上递增,在上递减. (6分)
(Ⅱ)由(1)知,且,