???解:(1)?m?n?(cosx?1,sinx?3),
由|m?n|?5得cosx?2cosx?1?sinx?23sinx?3?5 …………3分
??22 整理得cosx??3sinx 显然cosx?0 ∴tanx??∵x?(0,?),∴x?3 …………4分 3???(2)?m?n?(cosx?1,sinx?3),
5?…………5分
6
????∴f(x)?(m?n)?n=(cosx?1,sinx?3)(1,3)?cosx?1?3sinx?3
=2(?31sinx?cosx)?4=2sin(x?)?4…………8分
622∵0?x?? ∴∴??6?x??6?7?…………9分 61???sin(x?)?1??1?2sin(x?)?2…………10分 266∴3?2sin(x??6)?4?6,即函数f(x)的值域为(3,6].…………12分
17.(本小题满分12分)
解:(1)六个函数中是奇函数的有f1(x)?x,f3(x)?x3,f4(x)?sinx,
由这3个奇函数中的任意两个函数相加均可得一个新的奇函数.……………2分 记事件A为“任取两张卡片,将卡片上的函数相加得到的函数是奇函数”,
C321由题意知P(A)?2? …………………4分
C65(2)?可取1,2,3,4 …………………………………………… 5分
111C3C3C313P(??1)?1?, P(??2)?1?1?
C62C6C5101111111C3C3C3C3C2C2C131, P(??4)?1?1?1?1?………9分 P(??3)?1?1?1?C6C5C420C6C5C4C320 故?的分布列为
? P 1 2 3 4 ……………10分
1 23 103 201 2013317E??1??2??3??4??
210202047答:?的数学期望为 ……………………………12分
4
18.(本小题满分14分)
解:(1)由三视图可知,四棱锥P-ABCD的底面是边长为1的正方形,
侧棱PC⊥底面ABCD,且PC=2. ………………………………………………1分
1122
∴VP?ABCD?SABCD?PC??1?2?,即四棱锥P-ABCD的体积为.………3分
3333(2)不论点E在何位置,都有BD⊥AE. ………………………………………………4分 证明如下:连结AC,∵ABCD是正方形,∴BD⊥AC. ………………………5分 ∵PC⊥底面ABCD,且BD?平面ABCD,∴BD⊥PC. ………………………6分 又∵AC∩PC=C,∴BD⊥平面PAC. ………………………7分 ∵不论点E在何位置,都有AE?平面PAC.
∴不论点E在何位置,都有BD⊥AE. ………………………8分 (3)解法1:在平面DAE内过点D作DF⊥AE于F,连结BF. ∵AD=AB=1,DE=BE=12+12=2,AE=AE=3, ∴Rt△ADE≌Rt△ABE, 从而△ADF≌△ABF,∴BF⊥AE.
∴∠DFB为二面角D-AE-B的平面角.……………………………………………10分 在Rt△ADE中,DF=
AD·DE1×266
==, ∴BF=.…………………………11分 AE333
又BD=2,在△DFB中,由余弦定理得
DF2?BF2?BD21??,…………………………………………12分 cos∠DFB=
2DF?BF22π
∴∠DFB=, ………………………………………………………13分
3即二面角D-AE-B的大小为
2π
3.………………………………………………………14分
解法2:如图,以点C为原点,CD,CB,CP所在的直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系.则D(1,0,0),A(1,1,0),B(0,1,0),E(0,0,1),………………………………………9分 →→→→
从而DA=(0,1,0),DE=(-1,0,1),BA=(1,0,0),BE=(0,-1,1). 设平面ADE和平面ABE的法向量分别为
?????n1??x1,y1,z1?,n2??x2,y2,z2?
??????????y1?0?n1?DA?0由??????,取n1??1,0,1? ?????n1?DE?0??x1?z1?0????????????x2?0?n2?BA?0由???,取n2??0,?1,?1?…………11分 ????????y?z?0??n2?BE?0?22?????n?n2?11??,…………13分 设二面角D-AE-B的平面角为θ,则cos????1????22?2n1?n2
2π2π
,即二面角D-AE-B的大小为 .…………14分 33????注:若取n2??0,1,1?算出??可酌情给分。
3∴θ=
19.(本小题满分14分) 解:(1)经计算a3?3,a4?11,a5?5,a6?. ??????????3分 48当n为奇数时,an?2?an?2,即数列{an}的奇数项成等差数列,
?a2n?1?a1?(n?1)?2?2n?1; ??????????5分
当n为偶数,an?2?1?a2n?a2?()n?121an,即数列{an}的偶数项成等比数列, 21?()n. ??????????7分 2 (n为奇数)?n?n因此,数列{an}的通项公式为an??1. ???????8分
2(n为偶数)?()?2n(2)?bn?(2n?1)?(), ?????????9分
12?Sn?1?11111?3?()2?5?()3???(2n?3)?()n?1?(2n?1)?()n ① 2222211213141n1n?1 Sn?1?()?3?()?5?()???(2n?3)?()?(2n?1)?() ②????10分 222222①、②两式相减,
111111Sn? 1??2[()2?()3???()n]?(2n?1)?()n?1 22222211?[1?()n?1]31112??2?(2n?1)?()n?1??(2n?3)?()n?1.?????12分
122221?21n ?Sn?3?(2n?3)?(). ????????????14分
2得
20.(本小题满分14分)
x2y2c6222解:(1)因为2?2?1(a?b?0)满足a?b?c, ? ??2分
aba35x2y215222??1 ??4分 ?b?2c?,解得a?5,b?,则椭圆方程为
535233x2y2??1中得(1?3k2)x2?6k2x?3k2?5?0 ??6分 (2)①将y?k(x?1)代入
5536k2 ??7分 ??36k?4(3k?1)(3k?5)?48k?20?0,x1?x2??23k?14222
16k213??,解得k??因为AB中点的横坐标为?,所以?2 ????9分
23k?1236k23k2?5②由(1)知x1?x2??2,x1x2? 23k?13k?1????????7777所以MA?MB?(x1?,y1)(x2?,y2)?(x1?)(x2?)?y1y2 ?????11分
333377749?(x1?)(x2?)?k2(x1?1)(x2?1)?(1?k2)x1x2?(?k2)(x1?x2)??k2 ?12分
333943k2?576k249?3k4?16k2?549222??(1?k)2?(?k)(?2)??k???k ?14分 293k?133k?193k?19221.(本小题满分14分) 解:(1)f?(x)?? (2)
lnx'?x?1?lnx?0 ?f(x)?0 故f(x)在2x 记
递减 ?3分
???5分
再令h(x)?x?lnx则h(x)?1?
,从而
'1 ?x?1则h'(x)?0 x 故
在
在上也单调递增
上递增。
???8分
(3)方法1: 由(2)知:恒成立,即
令 则 ???10
分
,, ?? 12分
叠加得:
222ln?1?2?3???n(n?1)????n?2(
111????)1?22?3n(n?1)?n?2(1?11)?n?2??n?2n?1n?2?1?22?32???n2(n?1)?en?2
?? 14
分
方法2:用数学归纳法证明(略)。