所以函数f(x)的最小正周期为T? (II)由(I)知,当2x?即x?k??2???. 2?4?2k???2,
?8(k?Z)时,f(x)取最大值2?1.
因此函数f(x)取最大值时x的集合为{x|x?k??17.解:(I)由题意可得,
?8,k?Z}
x2y??,所以x?1,y?3. 183654 (II)记从高校B抽取的2人为b1,b2,从高校C抽取的3人为c1,c2,c3,则从高校B,
C抽取的5人中选2人作专题发言的基本事件有
(b1,b2),(b1,c1),(b1,c2),(b1,c3),(b2,c1),(b2,c2),(b2,c1),(c1,c2),(c1,c3),(c2,c3)共10种.
设选中的2人都来自高校C的事件为X,则X包含的基本事件有(c1,c2)
3. 103故选中的2人都来自高校C的概率为.
10(c1,c3),(c2,c3)共3种,因此P(X)?18.解:(I)如图,因为C1D1//B1A1,所以?MA1B1为异面直线A1M与C1D1所成的角.
因为A1B1?平面BCC1B1,所以?A1B1M?90? 而A1B1?1,B1M?B1C12?MC12?2,故
tan?MA1B1?B1M?2, A1B1即异面直线A1M和C1D1所成的角的正切值是2. (II)由A1B1?平面BCC1B1,BM?平面BCC1B1,
得A1B1?BM. 由(I)知B1M?
①
2,又BM?BC2?CM2?2,B1B?2,所以
②
B1M2?BM2?B1B2,从而BM?B1M.
又A1B1?B1M?B1,再由①,②得BM?平面A1B1M,而BM?平面ABM,因此
平面ABM⊥平面A1B1M.
19.解(I)设边界曲线上点P的坐标为(x,y),则由|PA|?|PB|?10知,点P在以A,B
为焦点,长轴长为2a=10的椭圆上,此时短半轴长b?52?42?3.
x2y2??1. 所以考察区域边界曲线(如图)的方程为
259
(II)易知过点P1,P2的直线方程为4x?3y?47?0.因此点A到直线P1P2的距离为、
d?|?16?47|42?(?3)2?31. 5设经过n年,点A恰好在冰川边界上,则利用等比例数列求和公式可得
0.2(2n?1)31?.
2?15解得n=5,即经过5年,点A恰好在冰川边界线上.
20.解:表4为
它的第1,2,3,4行中的数平均数分别是4,8,15,32,它们构成首项为4,公比为2的等比数列.
将这一结论推广到表n(n?3),即
表n(n?3)各行中的数的平均数按从上到下的顺序构成首项为n,公比为2的等比数列. 简证如下(对考生不作要求)
首先,表n(n?3)的第1行1,3,5,…,2n-1是等差数列,其平均数为
1?3???(2n?1)?n;其次,若表n的第k(1?k?n?1)行a1,a2,?,an?k?1是等差
n数列,则它的第k?1行a1?a2,a2?a3,?,an?k?an?k?1也是等差数列,由等差数列的性质知,表n的第k行中的数的平均数与第k+1行中的平均数分别是
a1?an?k?1a1?a2?an?k?an?k?1,?a1?an?k?1. 22由此可知,表n(n?3)各行中的数都成等差数列,且各行中的数的平均数按从上到下的顺序构成首项为n,公比为2的等比数列.
(II)表n的第1行是1,3,5,…,2n-1,其平均数是
1?3?5???(2n?1)?n.
n由(I)知,它的各行中的数的平均数从上到下的顺序构成首项为n,公比为2的等比数列(从而它的第k行中的数的平均数是n?2数为bn?n?2n?1. 因此
k?1),于是,表n中最后一行的唯一一个
bk?2(k?2)2k?1k?2 ??k?1kk?2bkbk?1k?2?(k?1)?2k(k?1)?2?2(k?1)?k11??.(k?1,2,3,?,n)
k(k?1)?2k?2k?2k?3(k?1)?2k?2故
b3bb1111?4???n?2?(?)?(?)?? ?2?2?10b1b2b2b3bnbn?11?22?22?23?211111?]???4?.
n?2n?3(n?1)?2n?21?2?2(n?1)?2n?2(n?1)?2n?2?[21.解(I)f(x)的定义域为(0,??)
f'(x)??aa?1(x?a)(x?1)?1?? 2xxx2 (1)若?1?a?0,则当0?x??a时,f'(x)?0;
时,f'(x)?0; 当?a?x?1时,f'(x)?0.故f(x)分别在(0,?a),(1,??)上单调递增, 当x?1在(-a,1)上单调递减.
(2)若a??1,仿(1)可得f(x)分别在(0,1),(?a,??)上单调递增,在(1,-a)
上单调递减.
(II)存在a,使g(x)在[a,?a]上为减函数.
事实上,设h(x)?(?2x3?3ax2?6ax?4a2?6)ex(x?R),则
h'(x)?[?2x3?3(a?2)x2?12x?4a2]ex.
再设m(x)??2x3?3(a?2)x2?12ax?4a2(x?R), 则当g(x)在[a,?a]上单调递减时,
h(x)必在[a,0]上单调递减,所以h'(a)?0.
由于e?0,因此m(a)?0.而m(a)?a2(a?2), 所以a??2,此时,显然有
xg(x)在[a,?1]上为减函数,当且仅当f(x)在[1?a]上为减函数, h(x)在[a,1]上为减函数,且h(1)?e?f(1).
由(I)知,当a??2时,f(x)在[1,?a]上为减函数 又h(1)?e?f(1)?4a?13a?3?0??3?a??. 不难知道,?x?[a,1],h'(x)?0??x?[a,1],m(x)?0. 因'(x)??6x?6(a?2)x?12a??6(x?2)(x?a), 令m'(x)?0,则x?a,或x??2. 而a??2,于是
(1)当a??2时,若a?x??2,则m'(x)?0;
若?2?x?1,则m'(x)?0.
因而m(x)在(a,?2)上单调递增,在(-2,1)上单调递减. (2)当a=-2时,m'(x)?0,m(x)在(-2,1)上单调递减.
综合(1)、(2)知,当a??2时,m(x)在[a,1]上的最大值为
22①
14②
m(?2)??4a2?12a?8.
所以?x?[a,1],m(x)?0?m?(?2)?0??4a?12a?8?0?a??2.③
2又对x?[a,1],m(x)?0只有当a=-2时在x=-2取得,亦即h'(x)?0只有当a=-2时在x=-2取得.
因此,当a??2时,h(x)在[a,1]上为减函数,从而由①,②,③知,?3?a??2. 综上所述,存在a,使g(x)在[a,?a]上为减函数,且a的取值范围为[-3,-2].