解:(Ⅰ)连结AO, A1O⊥面ABC,AO是
A1A在面ABC的射影
A1 D B1 C1 ∵ AO⊥BC ∴ A1A⊥BC. …………5分 (Ⅱ)解法一:
由(1)得∠A1AO=45° 由底面是边长为23的正三角形,可知AO=3 ∴A1O=3,AA1=32 过O作OE⊥AC于E,连结A1E,
则∠A1EO为二面角A1—AC—B的平面角
?3?23OE32∵OE=2,∴tan∠A1EO=
A1OA B E F O C …………9分
5即二面角A1—AC—B的余弦值为5. …………12分
解法二:
如图,以O为坐标原点,以OA,OB,
OA1所在直线分别
为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则O(0,0,0),A(3,0,0),A1可得(0,0,3),C(0,?3,0) ????????????AC?(?3,?3,0),AA1?(?3,0,3),OA1?(0,0,3) ???????n?AC?0???????ACA1?n?AA1?0设平面的法向量为n?(x,y,z),则?
????3x?3y?0?3x?y?0,即???3x?3z?0??x?z??故 ACA1令x?1,则y??3,z?1 故是平面的一个法向量 ???9分 ?????OA1=(0,0,3)是平面ABC的一个法向量 ????10
?n?(1,?3,1)分
所以??????????n?OA1cos?n,OA1????????nOA135?3?55
5由图可知所求二面角为锐角,所以二面角
A1?AC?B的余弦值为5…………12分
18. (本小题满分12分)
8?25. 解:(Ⅰ)用分层抽样的方法,每个人被抽中的概率是20根据茎叶图,有“甲部门”人选10人,“乙部门”人选10人。
10?25?410?25?4所以选中的“甲部门”人选有人,“乙部门”人选有人. ……………3 分
用事件A表示“至少有一名”甲部门“人选被选中”,则它的对立事件A表示“没有一名”p(A)?1?c4c833?1?456?1314甲部门“人选被选中”,则。
13因此,至少有一人是“甲部门”的概率是14…………………………………………6 分
(Ⅱ)依题意,所选毕业生中能担任“助理工作”的人数X的取值分别为0,1,2,3.……7 分 p(X?0)?c6.c4c2310103?412012?130,p(X?1)?c6.c4c1631012?310, p(X?2)?c6.c4c310?,p(X?3)?c6.c4c31030?, 2 12 因此,X的分布列如下:
X P ………………10 分
EX?0?130?1?930?2?1530?3?530?95……………………12 分
0 130 1 310 3 16 所以X的数学期望19. (本小题满分12分) 解:(Ⅰ),
?xn??52?(n?1)?(?1)??n?32?yn?3xn?134??3n?54.?Pn(?n?32,?3n?54 …………4分
)?Cn(Ⅱ)的对称轴垂直于x轴,且顶点为Pn,
y?a(x?2n?32)?212n?54∴设
Cn的方程为.
把
Dn(0,n?1)代入上式,得a?12, ………………7分
22Cny?x?(2n?3)x?n?1. ………………8分 ∴的方程为
k?y?|x?0?2n?3,∵n ?an?kn?4?2n?1Tn?1?12?3?122
123?5??.........?(2n?1)?12 ①
n11111?Tn?1?2?3?3?5?4?.........?(2n?1)?n?122222 ②………………9分
1111?2n?1?1?Tn??2??2?3?.........?n??n?1222?2?2.① - .②:2 11?2n?1?1?Tn?1?2??1?2?.........?n?1??n22?2?2 1?1?2?2(1?1?121n?1)?2n?12n?3?22n?1?2n?12n
?3?2n?32n2 ………………12分
20. (本小题满分13分) ???a?c?3?22?a?3??222?c?22?a?c?3?22解:(Ⅰ)由已知?,得?,b?a?c?1,
x22所以椭圆方程为9 (Ⅱ)设?y?1 ………………4分
P(x,y),F1(?22,0),F2(22,0)??????????PF1?(?22?x,?y),PF2?(22?x,?y)?????????PF1?PF2?(?22?x,?y)(22?x,?y)?x?8?y?x?y?8x222222 ?y?1?2?P在椭圆9?y?1x2上
9
?????????8222?t?PF1?PF2?x?y?8?x?79 ?0?x?9 ??7?t?1故所求实数t的范围为??7,1?………………8分
2 (Ⅲ)依题意,直线l的斜率存在,则设直线l的方程为y?k(x?1),
?y?k(x?1)?2?x2?y?1?M(x1,y1),N(x2,y2),R(0,y3)设,则M,N两点坐标满足方程组?9,
消去整理得
x1?x2?y(1?9k)x?18kx?9k2222?9?0,
18k22所以1?9k,x1x2?9k?91?9k,① ………………10分
22(x,y?y3)?????1,0??(x1,y1)??, 因为RM??MQ,所以11?x1??(1?x1)x??1?y?y3???y1x?11?x1即?1,因为l与x轴不垂直,所以1,则,
又RN??NQ,同理可得??x21?x2,
????所以x11?x1?x21?x2?x1?x2?2x1x21?(x1?x2)?x1x2 由①式代人上式得?????94 ………………13分
21. (本小题满分14分)
解:(Ⅰ)当a?1时,?(x)?f(x)?g(x)?lnx?1x?32,则?'(x)?1x?1x2?x?1x2 ''?(x)?0?∵在区间(0,1]上,,在区间[1,+∞)上,(x)?0
∴?(x)在区间(0,1]上单调递减,在区间[1,+∞)上单调递增 ……………2分
∴在x∈[4,+∞)上,当x=4时,?(x)的最小值为?1??2,1??g(x)? 上有解 在区间??(4)?ln4?54.……………3分
(Ⅱ)∵方程
e2f(x)
e2lnx即?1??1?33,1??a?x?x?2??2,1??上有解即? 上有解 2x在区间?2在区间?3a32x?x3h(x)?令?1?3'2,1h(x)??3x?2?? ∴2,x∈? ?1?2?2?,,1????''22?2? 上,h(x)?0 ∵在区间? 上,h(x)?0,在区间??1?2?2?,1??,??222? 上单调递增,在区间?? 上单调递减, ………………6分 ∴h(x)在区间?h(1)?1又1215h(1)?h(x)?h(),h()?2 228 ∴2?12?a??,??h(x)?22?? ………………8分 2故即2(Ⅲ)设
ak?2f(2k?1)?f(k)?f(k?1)2
?2ln(2k?1)?lnk?ln(k?1)?ln4k?4k?1k(k?1)54 ?0由(1)知,?(x)的最小值为lnx?32?1?(4)?ln4? ∴2x(x≥4) ………………9分
4k?4k?1又∵?ak??5454nk(k?1)32?4 ?132?14k?4k?1?144k?4k?1122?k(k?1)4k?4k?1122?14(2k?1)1(1?541?4(2k?1)(2k?3)) ??82k?1?2k?3 ∴??ak?k?154n?1111111(????......??)835572n?12n?3 54n?111511151(?)?n?(?)?n?832n?34835460 ………………11分
构造函数F(x)?lnx?x?2(x?4),则∴当x?4时,F(X)?0.
'F(x)?'1?xx,
∴F(X)在?4,???上单调递减,即F(x)?F(4)?ln4?2?2(ln2?1)?0。
'∴当x?4时,lnx?x?2. 2ak?ln4k?4k?1k(k?1)?4?111k?k?1?2a,即k?2?k?1k?1 n?a2n?1?1k?n?1?2n?1k?1 5n?1)?f(k)?f(k?1)??2n?1故4n?160???2f(2kk?1, n∈N*.
…………14分