題目列表(包括答案和解析)
(本小題滿分12分)如圖,在直三棱柱ABC―A1B1C1中,∠ACB = 90°. AC = BC = a,
D、E分別為棱AB、BC的中點(diǎn), M為棱AA1上的點(diǎn),二面角M―DE―A為30°.
(1)求MA的長;w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
(2)求點(diǎn)C到平面MDE的距離。
(本小題滿分12分)某校高2010級數(shù)學(xué)培優(yōu)學(xué)習(xí)小組有男生3人女生2人,這5人站成一排留影。
(1)求其中的甲乙兩人必須相鄰的站法有多少種? w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
(2)求其中的甲乙兩人不相鄰的站法有多少種?
(3)求甲不站最左端且乙不站最右端的站法有多少種 ?
(本小題滿分12分)
某廠有一面舊墻長14米,現(xiàn)在準(zhǔn)備利用這面舊墻建造平面圖形為矩形,面積為126平方米的廠房,工程條件是①建1米新墻費(fèi)用為a元;②修1米舊墻的費(fèi)用為元;③拆去1米舊墻,用所得材料建1米新墻的費(fèi)用為元,經(jīng)過討論有兩種方案: (1)利用舊墻的一段x米(x<14)為矩形廠房一面的邊長;(2)矩形廠房利用舊墻的一面邊長x≥14.問如何利用舊墻,即x為多少米時(shí),建墻費(fèi)用最省?(1)、(2)兩種方案哪個(gè)更好?
(本小題滿分12分)
已知a,b是正常數(shù), a≠b, x,y(0,+∞).
(1)求證:≥,并指出等號成立的條件;w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
(2)利用(1)的結(jié)論求函數(shù)的最小值,并指出取最小值時(shí)相應(yīng)的x 的值.
(本小題滿分12分)
已知a=(1,2), b=(-2,1),x=a+b,y=-ka+b (kR).
(1)若t=1,且x∥y,求k的值;
(2)若tR +,x?y=5,求證k≥1.
一、選擇題:本大題共8小題,每小題5分,共40分.
1.C 2.A 3.D 4.B 5.A 6.C 7.D 8.B
二、填空題:本大題共6小題,每小題5分,共30分.
9.0 10. 11.24;81
12.(―∞,―1)∪(2,+∞) 13.1; 14.2-|x|
注:兩空的題目,第一個(gè)空2分,第二個(gè)空3分.
三、解答題:本大題共6小題,共80分.
15.(本小題滿分12分)
(Ⅰ)解:
記“該選手通過初賽”為事件A,“該選手通過復(fù)賽”為事件B,“該選手通過決賽”為事件C,
則P(A)=,P(B)=,P(C)=.
那么該選手在復(fù)賽階段被淘汰的概率是
P=P()=P(A)P()=×. 5分
(Ⅱ)解:
ξ可能的取值為1,2,3. 6分
P(ξ-1)=P=1
P(ξ=2)=P()=P(A)P()=,
P(ξ=3)=P(AB)=P(A)P(B)=×. 9分
ξ的數(shù)學(xué)期望Eξ=1× 11分
ξ的方差Dξ= 12分
16.(本小題滿分12分)
(Ⅰ)解:
∵f=sin2(1+sin2)= 4分
∴sin2.
∵,
∴
(Ⅱ)解:
由(Ⅰ)得f(x)=sin2 8分
∵0≤x≤ 9分
當(dāng)2x+=π,即x=時(shí),cos取得最小值-1. 11分
∴f(x)在上的最大值為1,此時(shí)x= 12分
17.(本小題滿分14分)
解法一:
(Ⅰ)解:
連結(jié)A1D.
∵ABCD-A1B
∴A1B1⊥平面A1ADD1,
∴A1D是B1D在平A1ADD1上的射影,
∴∠A1DB1是直線B1D和平面A1ADD1所成的角. 2分
在RtΔB
∴∠A1DB1=30°,
即直線B1D和平面A1ADD1,所成角的大小是30° 4分
(Ⅱ)證明:
在Rt△A1AD和Rt△ADE中,
∵,
∴A1AD―△ADE,
∴∠A1DA=∠AED.
∴∠A1DA+∠EAD=∠AED+∠EAD=90°,
∴A1D⊥AE. 7分
由(Ⅰ)知,A1D是B1D在平面A1ADD1上的射影,
根據(jù)三垂線定理得,B1D⊥AE. 9分
(Ⅲ)解:
設(shè)A1D∩AE=F,連結(jié)CF.
∵CD⊥平面A1ADD1,且AE⊥DF,
根據(jù)三垂線定理得,AE⊥CF,
∴∠DFC是二面角C-AE-D的平面角. 11分
在Rt△ADE中,由AD?DE=AE?DF.
在Rt△FDC中,tan DFC=
∴∠DFC=60°,
即二面角C-AE-D的大小是60° 14分
解法二:
∵ABCD-A1B
∴DA、DC、DD1兩兩互相垂直.
如圖,以D為原點(diǎn),直線DA,DC,DD1分別為x軸,y軸,z軸,建立空間直角坐標(biāo)系.
1分
則D(0,0,0),A(1,0,0),B(1,1,0),C(0,1,0),B1(1,1,).
(Ⅰ)解:
連結(jié)A1D,∵ABCD-A1B
∴A1B1⊥平面A1ADD1,
∴A1D是B1D在平面A1ADD1上的射影,
∴∠A1DB1是直線B1D和平面A1ADD1所成的角. 4分
∵A1, ∴
∴cos
∴∠A1DB1=30°,
即直線B1D和平面A1ADD1所成角的大小是30°, 6分
(Ⅱ)證明:
∵E是DD1的中點(diǎn) ∴E, ∴
∵=-1+0+1=0,
∴B1D⊥AE. 9分
(Ⅲ)解:
設(shè)A1D∩AE=F,連結(jié)CF.
∵CD⊥平面A1ADD1, 且AE⊥DF;
根據(jù)三垂線定理得,AE⊥CF,
∴∠DFC是二面角C-AE-D的平面角. 11分
根據(jù)平面幾何知識,可求得F
∴
∴cos,
∴二面角C-AE-D的大小是60° 14分
18.(本小題滿分14分)
(Ⅰ)解:
∵a1=-3,an=2an-1+2n+3(n≥2,且n∈N*),
∴a2=
a3=
(Ⅱ)證明:
證法一:對于任意nN*,
∵bn+1-bn=[(an+1-2an)-3]=[(2n+1+3)-3]=1,
∴數(shù)列{bn}是首項(xiàng)為==0,公差為1的等差數(shù)列. 9分
證法二:對于任意nN*,
∵2bn+1-(bn+bn+2)=2×=(4an+1-4an-an+2-3)
=[2(an+1-2an)-(an+2-2an+1)-3]=[2(2n+1+3)-(2n+2+3)-3]=0,
∴2bn+1=bn+bn+2,
∴數(shù)例{bn}是首項(xiàng)為=0,公差為b2-b1=1的等差數(shù)列. 9分
(Ⅲ)解:
由(Ⅱ)得,=0 + (n-1)×1,
∴an=(n-1)?2n-3(nN*). 10分
∴Sn=-3+(1×22-3)+(2×23-3)+…+[(n-1)?2n-3],
即Sn=1×22+2×23+3×24+…+(n-1)?2n-3n.
設(shè)Tn=1×22+2×23+3×24+…+(n-1)?2n,
則2Tn=1×23+2×24+3×25+…+(n-1)?2n+1,
兩式相減得,-Tn=22+23+24+…+2n-(n-1)?2n+1=-(n-1)?2n+1,
整理得,Tn=4+(n-2)?2n+1,
從而Sn=4+(n-2)?2n+1-3n(nN*). 14分
19.(本小題滿分14分)
(Ⅰ)解:
依題意,直線l的斜率存在,設(shè)直線l的方程為y=kx+p,
將其代入x2=2py,消去y整理得x2-2pkx-2p2=0. 2分
設(shè)A,B的坐標(biāo)分別為A(x1,y1),B(x2,y2),則x1x2=-2p2. 3分
將拋物線的方程改寫為y=,求導(dǎo)得y′=
所以過點(diǎn)A的切線l1的斜率是k1=,過點(diǎn)B的切線l2的斜率是k2=,
故k1k2=,所以直線l1和l2的斜率之積為定值-2. 6分
(Ⅱ)解:
設(shè)M(x,y).因?yàn)橹本l1的方程為y-y1=k1(x-x1),即,
同理,直線l2的方程為,
聯(lián)立這兩個(gè)方程,消去y得,
整理得(x1-x2)=0,注意到x1≠x2,所以x=. 10分
此時(shí)y=. 12分
由(Ⅰ)知,x1+x2=2pk,所以x==pkR,
所以點(diǎn)M的軌跡方程是y=-p. 14分
20.(本小題滿分14分)
(Ⅰ)解:
f(x)的導(dǎo)數(shù)f′(x)=ex-1.
令f′(x)>0,解得x>0;令f′(x)<0,解得x<0.
從而f(x)在(-∞,0)內(nèi)單調(diào)遞減,在(0,+∞)內(nèi)單調(diào)遞增.
所以,當(dāng)x=0時(shí),f(x)取得最小值1. 3分
(Ⅱ)解:
因?yàn)椴坏仁絝(x)>ax的解集為P,且{x|0≤x≤2}P,
所以對于任意x∈[0,2],不等式f(x)>ax恒成立. 4分
由f(x)>ax,得(a+1)x<ex.
當(dāng)x=0時(shí),上述不等式顯然成立,故只需考慮x∈(0,2]的情況. 5分
將(a+1)x<ex變形為a<,
令g(x)=-1,則g(x)的導(dǎo)數(shù)g′(x)=,
令g′(x)>0,解得x>1;令g′(x)<0,解得x<1.
從而g(x)在(0,1)內(nèi)單調(diào)遞減,在(1,2)內(nèi)單調(diào)遞增.
所以,當(dāng)x=1時(shí),g(x)取得最小值e-1,
從而實(shí)數(shù)a的取值范圍是(-∞,e-1). 8分
(Ⅲ)證明:
由(Ⅰ)得,對于任意x∈R,都有ex-x≥1,即1+x≤ex. 9分
令x=(n∈N*,i=1,2,…,n-1), 則0<1<
∴ (i=1,2,…,n-1),
即 (i=1,2,…,n-1).
∴
∵e-(n-1)+e-(n-2)+…+e-1+1=,
∴ 14分
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