二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13. ?3 14. 5 15. 65 16.-1991 215.【答案】65
【解析】4个人去3个地方游览,每人只能去一个地方,共有3?81种方案,若八一广场没有人去,有2?16种方案,故八一广场一定要有人去。则不同的游览方案有81-16=65种。
三.解答题:(本大题共6小题,共70分.) 17.解: (Ⅰ)∵cosB?4434,∴sinB? ………………1分 5522由a,b,c成等比数列,有b?ac,又由正弦定理得sinB?sinAsinC,………3分 ∴
cosAcosCsinCcosA?cosCsinAsin(C?A) ???sinAsinCsinAsinCsinAsinCsinB15 ………………6分 ???2sinBsinB4(Ⅱ)由角A,B,C成等差数列,有B?22?3,………………7分
22又b?2,由余弦定理有4?a?c?2accosB?a?c?ac,
由基本不等式得,4?2ac?ac?ac(当且仅当a?c时等号成立)………………10分 ∴S?ABC?
18.(Ⅰ)由已知得70后“生二胎”的概率为所以P(X?k)?C3()()其分布列如下 X P 0 1 2 3 k13acsinB?ac?3(当且仅当a?c时等号成立)………………12分 2422,并且X~B(3,),………………2分 3323k133?k(k?0,1,2,3)…………………3分
1 272 94 98 27(每算对一个结果给1分) 所以,EX?3?2?2。…………………8分 3n(ad?bc)2100?(30?10?45?15)2?(Ⅱ)K?
(a?b)(c?d)(a?c)(b?d)75?25?45?552?100?3.030?2.706 ………………………11分 33所以有90% 以上的把握认为“生二胎与年龄有关”。…………………12分
19.解:
(Ⅰ)取AB中点为O,连接OD,OB1,
因为B1B?B1A,所以OB1?AB,又AB?B1D,OB1B1D?B1,
所以AB?平面B1OD,因为OD?平面B1OD,所以AB?OD,…………………2分 由已知,BC?BB1,又OD∥BC,所以OD?BB1,因为ABBB1?B,
所以OD?平面ABB1A1,又OD?平面ABC,所以平面ABB1A1?平面ABC;………………5分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知OB,OD,OB1两两垂直,以O为坐标原点,OB的方向为x轴的方向,|OB|为单位长度1,建立如图所示的空间直角坐标系O?xyz。
由题设知,B1(0,0,3),B(1,0,0),D(0,1,0),A(?1,0,0),C(1,2,0),
C1(0,2,3),∴B1D?(0,1,?3),B1B?(1,0,?3),
设CE??CC1(0???1),则B1E?BC1?CE?(1??,2,3(??1)),…………………7分 设平面BB1D的法向量m?(x1,y1,z1),
???m?B1D?0?y1?3z1?0则?,得?,令z1?1,则x1?y1?3,∴m?(3,3,1), ???m?B1B?0?x1?3z1?0同理,设平面B1DE的法向量n?(x2,y2,z2),
??y2?3z2?0?n?B1D?0?则?,得?, ???n?B1E?0?(1??)x2?2y2?3(??1)z2?0??1??1,3,1)…………………9分 令z2?1,则x2?3,y2?3,∴n?(3??1??1设二面角E?B1D?B的大小为?,
z B1 A1 C1
则cos??m?n?|m||n|3??3?3?1??1???1?73???4??1??2??7 14解得??1,…………………11分 37,此时所以在线段CC1上,存在点E,使得二面角E?B1D?B的余弦值为?14|CE||CC?13。…………12分 1|
20.解:(Ⅰ)因为抛物线C:x2?2py(p?0)的焦点为F(0,1), 所以
p2?1 ,解得p?2,所以抛物线C的方程为x2?4y。……………………2分 由抛物线和圆的对称性,可设圆Q:x2?(y?b)2?r2,
∵PQ1?P2Q,∴ΔPQP12是等腰直角三角形,不妨设P1在左侧,则?QPP12?45, ∴P22(2r,b?22r),代入抛物线方程有r22?4b?22r。……………………4分 由题可知在Px1,P2处圆和抛物线相切,对抛物线x2?4y求导得y??2, 所以抛物线在点P2r2处切线的斜率为k?4。 由?QPP2r12?45知k?4?1,所以r?22,代入r22?4b?22r,解得b?3。 所以圆Q的方程为x2?(y?3)2?8。……………………6分 (Ⅱ)由题知直线l的斜率一定存在,设直线l的方程为y?kx?1。 圆心Q(0,3)到直线l的距离为d?2,
1?k2∴|AB|?2r?d?42?221。……………………8分 21?k?x2?4y22由?得y?(2?4k)y?1?0,设M(x1,y1),N(x2,y2), ?y?kx?122则y1?y2?4k?2,由抛物线定义知,|MN|?y1?y2?2?4(1?k)。…………10分
所以|MN|?|AB|?16(1?k)2?21 21?k111?162t2?t?162(t?)2?(t?1) t482设t?1?k(t?1),则|MN|?|AB|?16t2?所以当t?1时即k?0时,|MN|?|AB|有最小值16. ……………………12分 21.解:(1)当a?b?1时,F(x)?f(x)?g(x)?e则F?(x)?2e2x2x?ex?x,
?ex?1,
x1, 21xx由F?(x)?(2e?1)(e?1)?0,得x?ln,
211所以函数y?F(x)在(??,ln)上单调递减,在[ln,??)上单调递增,
2213所以函数y?F(x)的最小值为F(ln)??ln2 …………5分
24由F?(x)?(2e?1)(e?1)?0,得x?lnx(2)f?(x0)?g?(x0) ………………6分
下面证明:依题有:ae2x2?bex2?x2,ae2x1?bex1?x1,两式相减得:
a(e2x2?e2x1)?b(ex2?ex1)?x2?x1,整理得
x2?x1?a(e?e)(e?e)?b(e?e)?a(e?e)?2ex2?x1x2?x1?2ae2?b,于是 则xx12e?ex2x1x2x1x2x1x2x1x2?x12?b(ex2?ex1)
?x1x2?x1x2?x1x22x2?x1?e?2ae?be2?f?(x0),………………8分 x2x1e?e?x1?x1x2?x1x22x2?x1x22?e?x2?x1?e而x x12e?ee?1t2?t2令t?x2?x1?0,则设G(t)?e?e?t,………………10分
tttt?121?21则G?(t)?e?e?1??2?e2?e2?1?0,
222∴ y?G(t)在(0,??)上单调递增,则
G(t)?e?ett2t2?t2?t?G(0)?0,于是有e?ett2?t2?t,
tt2e?1, 即e?1?te,且e?1?0,∴ te?1即f?(x0)?1.又g?(x0)?1,所以f?(x0)?g?(x0)恒成立。………………12分 法二:
tte(et?et??1)tt22e(t?0)e?1,令g(t)?t要证t,则g?(t)?, t2e?1e?1(e?1)t2t2t2令h(t)?e?tttt1t1te??1?0,则h?(t)?et?et??0,h??(t)??et?0 222222tt2e在(0,??)上单调递减, ∴ g(t)?te?1te(1?)ttt?e2e2?1。 ?lim?1,∴ g(t)?t而limtt??t?0e?1t?0e?1et2t222.解:
(Ⅰ)∵PA是圆O的切线,∴?PAB??ACB,
又?P是公共角,∴ΔABP∽ΔCAP,…………2分 ∴
ACAP??2,∴AC?2AB. ………………4分 ABPB2(Ⅱ)由切割线定理得,PA?PB?PC,∴PC?20, 又PB?5,∴BC?15 ………………6分 又∵AD是?BAC的平分线,∴
ACCD??2,∴CD?2DB, ABDB∴CD?10,DB?5, ………………8分
又由相交弦定理得,AD?DE?CD?DB?50。………………10分
23.解:(Ⅰ)∵圆锥曲线C的极坐标方程为??212,
3?sin2?x2y2??1,……………2分 ∴其普通方程为C:43A(0,?3),F1(1,0),F2(?1,0),∴k?3,l:y?3(x?1),
1?x??1?t?2?∴直线l的参数方程为?(t为参数).……………5分
?y?3t??21?x??1?t?2?2(Ⅱ)将直线l的参数方程?(t为参数),代入椭圆方程得:5t?4t?12?0,
?y?3t??2∴t1t2??24.解:
1212,∴F1M?F1N?. ………………10分
55??2x,x??13?(Ⅰ)因为f(x)?x?1?x?1??2,?1?x?1,当x??1时,?2x?3,x??
2?2x,x?1?33?x??1,当?1?x?1,均满足,当x?1时,2x?3,x?,则1?x?223333?x?,所以,f(x)?3的解集为{x??x?}; …….5分 综上?2222f(x)取得最小值m=2,(Ⅱ)由于当?1?x?1,则a?b?2,下面做乘法:a?0,b1212a?b1b2a3?(3??)??2,,则??(?)?(当且仅当a?22?2,b?4?abab22ab2123时取等号),所以?的最小值为?2。…………10分
ab2得?
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