【分析】设满足题意的向量为(x,y,z),由题意得到关于x,y,z的方程解之. 【解答】解:设所求的单位向量为=(x,y,z),则由与,,所成角都相等得到
,所以x=y=z,且x2+y2+z2=1,所以x=y=z=
故选D.
9.在(1+x+x2)(1﹣x)10展开式中,x4的系数为( ) A.CC.C
+C+C
B.C+C
﹣CD.C
﹣C
﹣C
或
;
【考点】二项式系数的性质.
【分析】先将多项式化简,转化为二项式系数的和差,利用二项展开式的通项公式求出各项系数即可.
【解答】解:∵(1+x+x2)(1﹣x)10=(1﹣x3)(1﹣x)9 ∴(1+x+x2)(1﹣x)10展开式中含x4的系数为 (1﹣x)9的含x4的系数加上其含x的系数 ∵(1﹣x)9展开式的通项为Tr+1=C9r(﹣x)r
令r=4,1分别得展开式含x4,x项的系数为C94,C91, 故(1+x+x2)(1﹣x)10展开式中含x4的系数为C94+C91, 故选:A.
10.在空间直角坐标系中,A(1,1,﹣2),B(1,2,﹣3),C(﹣1,3,0),D(x,y,z)(x,y,z∈R),若四点A,B,C,D共面,则( ) A.2x+y+z=1 B.x+y+z=0 C.x﹣y+z=﹣4 D.x+y﹣z=0 【考点】空间向量的基本定理及其意义;空间中的点的坐标.
【分析】利用空间向量共面的基本定理,列出关系式,化简求解即可. 【解答】解:∵A(1,1,﹣2),B(1,2,﹣3),C(﹣1,3,0),D(x,y,z)(x,y,z∈R),
∴=(0,1,﹣1),=(﹣2,2,2),=(x﹣1,y﹣1,z+2), ∵四点A,B,C,D共面,
∴存在实数λ,μ使得, =λ+μ,
∴(x﹣1,y﹣1,z+2)=λ(0,1,﹣1)+μ(﹣2,2,2),
∴,解得2x+y+z=1,
故选:A.
11.将1,2,3,4,5,6这六个数字组成一个没有重复数字的六位数,若1和2相邻,且3和4不相邻,则这样六位数的个数为( ) A.288 B.144 C.72 D.36
【考点】排列、组合及简单计数问题.
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【分析】由题意知1与2相邻,相邻用捆绑法,3和4不相邻,利用插空法,可得结论. 【解答】解:先把1和2捆绑在一起,看做一个复合元素再和5,6全排,形成了4个空,将3,4插入其中,
故有A33A22A42=144个. 故选:B.
12.设f(x)是定义在正整数集上的函数,且当f(k)≥2k(k≥2,k∈N*)时,总有f(k﹣1)≥2k﹣1成立,则下列命题为真命题的是( )
A.若f(1)≥2,则f(n)≥2n B.若f(4)<16,则f(n)<2n C.若f(4)≥16,则当n≥4时,f(n)≥2n D.若f(1)<2,则f(n)<2n 【考点】反证法.
【分析】根据条件的递推关系,利用反证法进行判断即可.
【解答】解:若f(n)<2n假设f(n)<2n,不成立,则f(n)≥2n,
根据递推条件得f(n﹣1)≥2n﹣1成立,…f(2)≥22,f(1)≥2成立,与f(1)<2,矛盾,
故假设不成立,
故若f(1)<2,则f(n)<2n成立,即D是真命题, 故选:D
13.已知a,b为正实数,若直线y=x+a与曲线y=ex﹣b相切(其中e为自然对数的底数),则
的取值范围为( )
D.[1,+∞)
A.(0,) B.(0,1) C.(0,+∞)
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程. 【分析】设切点为(m,n),求得曲线对应函数的导数,可得切线的斜率,由切线方程,可n的方程,t∈3)得m,化简可得b=1﹣a,代入所求式子,令t=3﹣a,(2,,可得
=
=t+﹣6,运用对勾函数的单调性,可得所求范围. 【解答】解:设切点为(m,n), 由y=ex﹣b的导数为y′=ex﹣b, 直线y=x+a与曲线y=ex﹣b相切, 可得em﹣b=1,n=m+a=em﹣b, 即有m=b=1﹣a, 即a+b=1,(a,b∈(0,1)), 则
=
=
,
令t=3﹣a,t∈(2,3),即a=3﹣t, 可得
=
=t+﹣6,
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由t+的导数为1﹣由2<t<3,可得1﹣
, <0,
则t+在(2,3)递减, 可得t+∈(6,则
),
的取值范围为(0,).
故选:A.
14.已知实数a,b,c∈(0,1),设+
, +
, +
这三个数的最大值
为M,则M的最小值为( ) A.5 B.3+2 C.3﹣2 D.不存在 【考点】基本不等式. 【分析】由题意可得+
≤M, +
≤M, +
≤M,由不等式的可加性和
乘1法和基本不等式,可得最小值. 【解答】解:由题意可得+即有3M≥+
++
≤M, +++
=(+
≤M, +)+(+)=3+
≤M, )+(++
),
由0<a<1,可得+=[a+(1﹣a)](+
≥3+23+2
;
=3+2.当且仅当a=(1﹣a),即a=2﹣时,取得最小值
同理可得++
在c=2﹣
在b=2﹣时,取得最小值3+2
.
;
时,取得最小值3+2
则3M≥3(3+2).即M≥3+2.
可得M的最小值为3+2. 故选:B.
二、填空题:本大题共6小题,每小题3分,共18分 15.设i为虚数单位,若ω=﹣+
i,则|ω|= 1 .
【考点】复数求模.
【分析】直接由复数求模公式计算得答案.
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【解答】解:由ω=﹣+则|ω|=
i, .
故答案为:1.
16.现有两本相同的数学书,两本相同的英语书(记a,b分别表示数学书和英语书),从中取出两本书送给小朋友,则所有不同的选法为 aa,ab,bb (用a,b表示) 【考点】排列、组合及简单计数问题.
【分析】由题意可知,所有的排列为aa,ab,bb,问题得以解决.
【解答】解:现有两本相同的数学书,两本相同的英语书(记a,b分别表示数学书和英语书),从中取出两本书送给小朋友,则所有不同的选法为 aa,ab,bb,
故答案为:aa,ab,bb
17.设a≥0,若P=+,Q=【考点】不等式比较大小. 【分析】平方作差即可得出. 【解答】解:∵Q2﹣P2=2a+8﹣2
>0,
∴Q2>P2,
∵a≥0,∴P,Q>0. ∴Q>P.
故答案为:<.
18.设函数f(x)=x3+ax2+b(a,b∈R),当x=时,f(x)取极小值0,则实数b= 【考点】利用导数研究函数的极值.
【分析】根据函数f(x)=x3+ax2+b(a,b∈R),当x=时,f(x)取极小值0,得到f′()=
+a=0,f()=
+
a+b,即可求出b.
.
+
,则P < Q(请用“>”,“<““=“符号填)
﹣=2(﹣
【解答】解:∵f(x)=x3+ax2+b,∴f′(x)=3x2+2ax,
∵函数f(x)=x3+ax2+b(a,b∈R),当x=时,f(x)取极小值0, ∴f′()=∴a=﹣2,b=故答案为:
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+a=0,f()=. .
+a+b,
19.在60°的二面角α﹣l﹣β的棱l上有两点A,B,直线AC,BD分别在这个二面角的两个半平面内,AC⊥l.BD⊥l,若AB=4,AC=6,BD=8,则CD的长为 2 . 【考点】与二面角有关的立体几何综合题. 【分析】利用已知条件确定<
>120°,利用
=
,通
过向量的数量积的运算求出CD的距离.
【解答】解:由已知,可得AC⊥AB,BD⊥AB, ∵二面角的大小为60°, 则<,>=60°. ∴<∴=
=+
+
+2
>=120°,
+2
+2
=36+16+64+2×6×8×cos120°=68.
=2∴.
故答案为:2
20.Cn0+Cn1x+Cn2x2+…+Cnnxn=计算Cn1+2Cn2+3Cn3+…+nCnn,可以采用以下方法:构造等式:
(1+x)n,两边对x求导,得Cn1+2Cn2x+3Cn3x2+…+nCnnxn﹣1=n(1+x)n﹣1,在上式中令x=1,得Cn1+2Cn2+3Cn3+…+nCnn=n?2n﹣1.类比上述计算方法,计算Cn1+22Cn2+32Cn3+…+n2Cnn= n(n+1)?2n﹣2 .
【考点】二项式定理的应用.
【分析】构造等式:Cn1x+2Cn2x2+3Cn3x3+…+nCnnxn=n(1+x)n﹣1,两边对x求导,两边同乘以x,再两边求导后赋值即可.
【解答】解:构造等式:Cn1x+2Cn2x2+3Cn3x3+…+nCnnxn=n(1+x)n﹣1, 两边对x求导,得Cn1+2Cn2x+3Cn3x2+…+nCnnxn﹣1=n(1+x)n﹣1, 两边同乘以x,得xCn1+2Cn2x2+3Cn3x3+…+nCnnxn=nx(1+x)n﹣1,
再两边求导,得Cn1+22Cn2x2+32Cn3x3+…+n2Cnnxn=n[(1+x)n﹣1+(n﹣1)x(1+x)n﹣2] 令x=1,得Cn1+22Cn2x2+32Cn3x3+…+n2Cnnxn=n(n+1)?2n﹣2, 故答案为:n(n+1)?2n﹣2.
三、解答题:本大题共5小题,共40分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 21.有5名同学参加3门兴趣特长类选修课程的学习.
(1)若要求每位同学只能选一门课程,求不同选课方法种数;
(2)若要求每位同学只能选一门课程,其中甲乙两人选同一门课程,求不同选课方法种数.
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