解得 x2=-13,y2=. 23符合点Q在△ABE内的条件.
所以存在点Q(-133. ,,0),使PQ^平面CDE,此时PQ=23336.某公园准备建一个摩天轮,摩天轮的外围是一个周长为k米的圆.在这个圆上安装座位,
且每个座位和圆心处的支点都有一根直的钢管相连.经预算,摩天轮上的每个座位与支点相连的钢管的费用为8k元/根,且当两相邻的座位之间的圆弧长为x米时,相邻两座位之间的
?(1024x?20)x??2?k元.钢管和其中一个座位的总费用为?假设座位等距离分布,且至少
100??有两个座位,所有座位都视为点,且不考虑其他因素,记摩天轮的总造价为y元.
(1)试写出y关于x的函数关系式,并写出定义域; (2)当k?100米时,试确定座位的个数,使得总造价最低? 36.解:(1)设摩天轮上总共有n个座位,则x?kk,即n?, nx??kk?(1024x?20)x1024x?20?210y?8k???2?k?k???x??, xx?100100???定义域为?x0?x???kk?,?Z?. 2x??1000??1024x?20?.
?x?(2)当k?100时,y?100?令f(x)?1000?1024x, x则f?(x)??3210001?1000?512x?512??0, 22xxx2332∴x?25125?125??,x??. ?641664??2525)时,f?(x)?0,即f(x)在x?(0,)上单调递减, 16162525当x?(,50)时,f?(x)?0,即f(x)在x?(,50)上单调递增,
161625100
∴在x?时,y取到最小值,此时座位个数为?64个.
251616
当x?(0,37.已知A,B是抛物线W:y?x2上的两个点,点A的坐标为(1,1),直线AB的斜率为
21
k(k?0).设抛物线W的焦点在直线AB的下方.
(1)求k的取值范围;
(2)设C为W上的一点,且AB?AC,过B,C两点分别作W的切线,记两切线的交点为D. 判断四边形ABDC是否为梯形,并说明理由.
解:(1)抛物线y?x2的焦点为(0,).由题意,得直线AB的方程为y?1?k(x?1), 令x?0,得y?1?k,即直线AB与y轴相交于点(0,1?k).因为抛物线W的焦点在直线
14AB的下方,所以1?k?133,解得k?,因为k?0,所以0?k?.
444(2)结论:四边形ABDC不可能为梯形.理由如下:
2假设四边形ABDC为梯形.依题意,设B(x1,x12),C(x2,x2),D(x3,y3),
?y?1?k(x?1),2x?kx?k?1?0,由韦达定理,得1?x1?k,所以联立方程?消去y,得2?y?x,x1?k?1.
同理,得x2??1?1.对函数y?x2求导,得y??2x,所以抛物线y?x2在点B处的切线k2BD的斜率为2x1?2k?2,抛物线y?x2在点C处的切线CD的斜率为2x2???2.
k由四边形ABDC为梯形,得AB//CD或AC//BD.
22若AB//CD,则k???2,即k?2k?2?0,因为方程k?2k?2?0无解,所以AB2k与CD不平行. 若AC//BD,则?1?2k?2,即2k2?2k?1?0,因为方程2k2?2k?1?0无解,所以kAC与BD不平行,所以四边形ABDC不是梯形,这与假设矛盾.因此四边形ABDC不可
能为梯形.
38. 数列{an}的首项为a(a?0),前n项和为Sn,且Sn?1?t?Sn?a(t?0).设
bn?Sn?1,cn?k?b1?b2???bn(k?R?).
(1)求数列{an}的通项公式;
*(2)当t?1时,若对任意n?N,|bn|?|b3|恒成立,求a的取值范围;
22
(3)当t?1时,试求三个正数a,t,k的一组值,使得{cn}为等比数列,且a,t,k成等差数列.
38.解:(1)因为Sn?1?t?Sn?a①, 当n?2时,Sn?t?Sn?1?a②,
①?②得,an?1?t?an(n?2), 又由S2?t?S1?a,得a2?t?a,
所以{an}是首项为a,公比为t的等比数列,所以an?a?tn?1(n?N). (2)当t?1时,an?a,Sn?na,bn?na?1,
由|bn|?|b3|,得|na?1|?|3a?1|,(n?3)a[(n?3)a?2]?0(*), 当a?0时,若n?3,则(*)式不成立.
当a?0时,(*)式等价于(n?3)[(n?3)a?2]?0, 当n?3时,(*)式成立;
当n?4时,有(n?3)a?2?0,即a??当n?1时,有4a?2?0,a??综上,a的取值范围是??*22恒成立,所以a??;
7n?312;当n?2时,有5a?2?0,a??. 252??2,??. 7??5a(1?tn)a(1?tn)aatn?1?1??(3)当t?1时,Sn?,bn?,
1?t1?t1?t1?tanat(1?tn)atn?11?a?tk(1?t)2?at, cn?k?n?????n?1?t1?t(1?t)2(1?t)2(1?t)2?1?a?t?0,?a?t?1,?1?t??所以当?时,数列{cn}是等比数列,所以?t 2k(1?t)?atk?,???0t?1?2??(1?t)又因为a,t,k成等差数列,所以2t?a?k,即2t?t?1?t, t?1解得t?5?1. 2
23
从而,a?5?15?3,k?. 225?15?15?3,t?,k?时,数列{cn}为等比数列,且a,t,k成222所以,当a?等差数列.
1x2y2339.已知椭圆C1:2?2?1?a?b?0?的离心率为,且经过点M(?3,),圆C2的
2ab2直径为C1的长轴.如图,C是椭圆短轴的一个端点,动直线AB过点C且与圆C2交于A,B两点,CD垂直于AB交椭圆于点D.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)求△ABD 面积的最大值,并求此时直线AB的方程.
c3a2?b232239.解:(1)由已知得到?,所以,即a?4b. ?a2a2又椭圆经过点M(?3,),所以解得b?1,?a?4,
221231??1, 224b4bx2?y2?1. 所以椭圆的方程是4(2)因为直线AB?CD且两直线都过点C(0,1), ①当
AB斜率存在且不为0时,设直线AB:y?kx?1,直线CD:y??x?1,即
1k?121kx?ky?k?0,所以圆心(0,0)到直线AB的距离为d?,所以
24
AB?24?d?224k2?3k?12,
?x?ky?k?0,?22由?x2得(4?k)x?8kx?0, 2?y?1,??4所以xC?xD?8k, k2?41164k28k2?12, CD?1?2(xC?xD)?4xCxD?(1?2)2?22kk(k?4)k?4所以SABD1124k2?38k2?184k2?3?ABCD???2?. 2222k?4k?4k?122t2?32,t?3, 令t?4k?3,则k?4SABD?8t32t321613???. 2213t?3t?13t?13?4t4当t?1310,t?13,即4k2?3?13,k??时,等号成立, t2故△ABD面积的最大值为
161310?1. ,此时直线AB的方程为y??132?23?1613; 13②当AB的斜率为0,即AB//x时, S当AB的斜率不存在时,不符合题意; 综上, △ABD面积的最大值为ABD161310?1. ,此时直线AB的方程为y??13240.(文)设函数f(x)?ax2?lnx. (1)求f(x)的单调区间;
(2)设函数g(x)?(2a?1)x,若当x?(1,??)时,f(x)?g(x)恒成立,求a的取值范围.
2ax2?140.解:(1)因为f(x)?ax?lnx,其中x?0. 所以f?(x)?,
x2
25