(x1,0),(x2,0),且0<x1<1<x2.
由f(1)=0可知b=-a-3,所以f(x)=x3+(a?1)x2+3x+b=(x-1)(x2+ax+a+3),故x2+ax+a+3=0的两根分别在(0,1),(1,??)内.
令g(x)=x2+ax+a+3,则??g(0)?0,?g(1)?0,得-3<a<-2.
14.13.解析:当x∈[0,1)时,f(x)=[x[x]]=[x?0]=0; 当x∈[1,2)时,f(x)=[x[x]]=[x?1]=[x]=1;
当x∈[2,3)时,再将[2,3)等分成两段,x∈[2,)时,f(x)=[x[x]]=[x?2]=[2x]25=4;x∈[,3)时,f(x)=[x[x]]=[x?2]=[2x]=5.
25类似地,当x∈[3,4)时,还要将[3,4)等分成三段,又得3个函数值;将[4,5)等分成四段,得4个函数值,如此下去.当x∈[0,n)(n∈N?)时,函数f(x)的值域中的元素个数为an=1+1+2+3+4+?+(n-1)=1+
12(n?182n)-
12n(n?1)2n,于是
an?90n=
n2+
91n-
12=
,所以当n=13或n=14时,
an?90的最小值为13.
?31215.解析:(1)因为A,B,C成等差数列,所以B=因为AB?BC=?????????32.
32,所以accos(??B)=?32,所以ac=,即ac=3.
因为b=3,b2?a2?c2?2accosB,所以a2?c2?ac=3,即(a?c)2?3ac=3. 所以(a?c)2=12,所以a+c=23. (2)2sinA?sinC=2sin(因为0<C<
2?32?3?C)?sinC=2(3232cosC?12sinC)?sinC=3cosC.
,所以3cosC∈(?32,3).
所以2sinA?sinC的取值范围是(?,3).
16.解析:(1)连结OC.因为BO=DO,AB=AD,所以AO⊥BD.因为BO=DO,CB=CD,所以CO⊥BD.
在△AOC中,由已知可得AO=1,CO=3.而AC=2,所以AO2?CO2=AC2,所以∠AOC=90?,即AO⊥OC.因为BD?OC=O,所以AO⊥平面BCD.
(2)设点E到平面ACD的距离为h.因为VE?ACD=VA?CDE,所以h?S?ACD=
313?AO?S?CDE.
1
在△ACD中,CA=CD=2,AD=2,所以S?ACD=?2?22?(2122)=272.
而AO=1,?S?CDE=?2134?2=232,所以h=
AO?S?CDES?ACD1?32=21.
772=所以点E到平面ACD的距离为217.
T417.解析:(1)依题意,得A=32,
32sin(=2,因为T=
2??,所以?=
?4,所以y=
?4x??).
32sin(?当x=-1时,
?4??)=32,由
?2<?<?,得??6?4??=
?2,所以?=
?33?4.
又x=0时,y=OC=3,因为CD=3,所以∠COD=,从而∠DOE=.
(2)由(1)可知OD=OP=23,“矩形草坪”的面积 S=(23sin?)(23cos??2sin?)=43(3sin?cos??sin2?) =43(32sin2??12cos2??12)=43sin(2???6)?23,
其中0<?<
?3,所以当2???6=
?2,即?=
33?6时,S最大.
33x+3218.解析:(1)由题可得kMC=3,kl=?.所以l:y=?+1.
(2)设A(a,0),B(0,b) (a>2,b>2),则l:bx+ay-ab=0.由题可得M (1,1). 所以点M到直线l的距离d=|b?a?ab|a?b22=1,整理得(a-2)(b-2)=2,即ab-2(a+b)
+2=0.于是ab+2=2(a+b)≥4ab,ab≥2+2,ab≥6+42.当且仅当a=b=2+2时,ab=6+42.
所以面积S=ab≥3+22,此时△AOB为直角边长为2+2的等腰直角三角形.
21周长L=a+b+a2?b2≥2ab+2ab=(2+2)·ab≥(2?2)2=6+42,此时△AOB为直角边长为2+2的等腰直角三角形.
所以此时的△AOB为同一个三角形.
(3)l的方程为x+y-2-2=0,得A(2+2,0),B(0,2+2),?M:(x?1)2
+(y?1)2=1,设P(m,n)为圆上任一点,则(m?1)2+(n?1)2=1,m2+n2=2(m+n)-1,
(m?1)+(n?1)=1≥
2222(m?n?2)2222,2-2≤m+n≤2+2.
2)=(9+82)-(222PA+PB+PO=3m+3n-(4+22)(m+n)+2(2?2-2)(m+n).
当m+n=2-2时,(PA2?PB2?PO2)max=(9+82)-(22-2)( 2-2)=17+
22.此时,m=n=1-22.
当m+n=2+2时,(PA2?PB2?PO2)min=(9+82)-(22-2)( 2+2)=9+
62.此时,m=n=1+
22.
19.解析:(1)由题意,令m=2,n=1,可得a3=2a2-a1+2=6,再令m=3,n=1,可得a5=2a3-a1+8=20.
(2)当n∈N?时,由已知(以n+2代替m)可得a2n?3+a2n?1=2a2n?1+8,于是[a2(n?1)?1-a2(n?1)?1]-(a2n?1-a2n?1)=8,即bn?1-bn=8.所以?bn?是公差为8的等差数列.
(3)由(1)(2)可知?bn?是首项b1=a3-a1=6,公差为8的等差数列,则bn=8n-2,即a2n?1-a2n?1=8n-2.另由已知(令m=1)可得,an=
an?1-an=
a2n?1?a2n?12a2n?12-(n?1)2.那么
-2n+1=
8n?22-2n+1=2n,于是cn=2nqn?1.
当q=1时,Sn=2+4+6+?+2n=n (n+1).
当q≠1时,Sn=2·q0+4·q1+6·q2+?+2n·qn?1,两边同乘以q,可得qSn=2·q1+4·q2+6·q3+?+2n·qn.上述两式相减,得
2n?1n(1?q)Sn=2(1?q?q???q)-2nq=2?1?qn1?q-2nq=2?n1?(n?1)q?nq1?qn?1,
所以Sn=2?nqn?1?(n?1)q?1(q?1)2.
?n(n?1),?综上所述,Sn=?nqn?1?(n?1)qn?1,2?2?(q?1)?
q?1,q?1.
20.解析:(1)对于f1(x)=x,它在(0,??)上是增函数,不妨设a≤b≤c,则f1(a)≤
f1(b)≤f1(c),因为a+b>c,所以f1(a)+f1(b)=a+b>c=f1(c),故f1(x)是“保三角形
函数”.
对于f2(x)=2x,它在(0,??)上是增函数,,不妨设a≤b≤c,则f2(a)≤f2(b)≤
f2(c),因为a+b>c,所以f2(a)+f2(b)=2c=f2(c),故f2(x)是“保三角形函数”.
2a+2b=(2a?2b)>2(a?b)>
2对于f3(x)=3x2,取a=3,b=3,c=5,显然a,b,c是一个三角形的三边长,但因为f3(a)+f3(b)=3?(32?32)<3?52=f3(c),所以f3(a),f3(b),f3(c)不是三角形的三边长,故f3(x)不是“保三角形函数”.
(2)解法1:因为g(x)=1+=1+
k?1x?1x?1(k?1)xx?x?12,所以当x=0时,g(x)=1;当x>0时,g(x).
①当k=-1时,因为g(x)=1,适合题意. ②当k>-1时,因为g(x)=1+
k?1x?1x?1≤1+k?12x?1x?1=k+2,所以g(x)∈(1,
k?2].从而当k>k?12x?1x?1-1时,g(x)∈[1,k?2].由1+1>k+2,得k<0,所以
-1<k<0.
③当k<-1时,因为g(x)=1+
k?1x?1x?1≥1+k?12x?1x?1=k+2,所以g(x)∈[k?2,
从而当k>-1时,所以g(x)∈[k?2,由?1),1].<k<-1.
综上所述,所求k的取值范围是(?2?k?2?0,?(k?2)?(k?2)?1得,k>?32,所以?3232,0).
2解法2:因为g(x)=
/(2x?k)(x?x?1)?(x?kx?1)(2x?1)(x?x?1)22=?(k?1)(x?1)(x?1)(x?x?1)22,
①当k=-1时,因为g(x)=1,适合题意.
②当k>-1时,可知g(x)在[0,1)上单调递增,在(1,??)上单调递减,而g(0)=1,
g(1)=k+2,且当x>1时,g(x)>1,所以此时g(x)∈[1,k?2].
③当k<-1时,可知g(x)在[0,1)上单调递减,在(1,??)上单调递增,而g(0)=1,g(1)=k+2,且当x>1时,g(x)<1,所以此时g(x)∈[k?2,1].
(以下同解法1)
(3)①因为h(x)的值域是(0,??),所以存在正实数a,b,c,使得h(a)=1,h(b)=1,h(c)=2,显然这样的h(a),h(b),h(c)不是一个三角形的三边长.
故h(x)不是“恒三角形函数”.
②因为h(x)的最小正周期为T(T>0),令a=b=m+kT,c=n,其中k∈N?,且k>
n?2m2T,则a+b>c,又显然b+c>a,c+a>b,所以a,b,c是一个三角形的三边长.
但因为h(a)=h(b)=h(m)=1,h(c)=h(n)=2,所以h(a),h(b),h(c)不是一个三角形的三边长.
故h(x)也不是“保三角形函数”.
(说明:也可以先证h(x)不是“保三角形函数”,然后根据此知h(x)也不是“恒三角形函数”.)