由PA?平面ABC,得平面ABC的一个法向量n1?(0,0,1). 设n2?(u,v,w)是平面PBC的一个法向量.
??????因为n2?PB,n2?BC,所以n2?PB?0,n2?BC?0, 即4u?5w?0,?4u?4v?0,解得w?u,v?u,
???????????????????????????????取u?5,得n2?(5,?5,4). (4分)
????????????n1?n2266设n1与n2的夹角为?,则cos????. (6分) ?????33n1n2266. (8分) 33(2)由题设,所得几何体为圆锥,其底面半径为4,高为5.
180?该圆锥的体积V??5???42?. (12分)
3320.(本题满分12分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分6分.
?[解](1)由题设f(x)?3sin2x?cos2x?1?2sin(2x?)?1, (2分)
6?????由2k??≤2x?≤2k??,解得k??≤x≤k??,
26236????故函数y?f(x)的单调递增区间为?k??,k???(k?Z). (6分)
36??5??2????(2)由?≤x≤,可得?≤2x?≤. (7分)
123366?考察函数y?sinx,易知-1≤sin(2x?)≤1, (10分)
6?于是-3≤2sin(2x?)?1≤1.
6故y?f(x)的取值范围为[?3,1]. (12分)
结合图可判别二面角P?BC?A是个锐角,它的大小为arccos
21.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分7分,第2小题满分7分.
[解](1)由题设,知a1,a2,?,a6构成首项a1=250,公差d??30的等差数列.
故an?280?30n(n≤6,n?N*)(万元). (3分)
45a7,a8,?,an(n≥7,n?N*)构成首项a7=n?711a6=50,公比q=的等比数列.
22?1?故an?50???(n≥7,n?N*)(万元). (6分)
?2?1≤n≤6?280?30n,?n?7于是,an??(n?N*)(万元). (7分) ?1??50???,n≥7?2??(2)由(1)知,{an}是单调递减数列,于是,数列{Tn}也是单调递减数列.
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当1≤n≤6时,Tn?Sn. ?265?15n,{Tn}单调递减,T6?175?100(万元)
n所以Tn?100(万元).
??1?n?6?1050?100??1????1150?100?2??Sn????2n?6, (9分) 当n≥7时,Tn??nnn当n?11时,T11>104(万元);当n=12时,T12<96(万元). (13分)
所以,当n≥12,n?N*时,恒有Tn<96.
故该企业需要在第11年年初更换A型车床. (14分) 22.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分6分,第2小题满分6分,第3小题满分6分.
[解](1)设点P的坐标为(x,y). (1分)
????????????由题意,可得Q(?2,y),FQ?(?4,y),PF?(2?x,?y),PQ?(?2?x,0).(3分) ????????????????????????由FQ与PF?PQ垂直,得FQ?(PF?PQ)?0,即y2=8x(x≥0). (6分)
因此,所求曲线C的方程为y2=8x(x≥0).
[证明](2)因为过点F的直线l1与曲线C有两个不同的交点A、B,所以l1的斜率不为零,故设直线l1的方程为x=my+2. (7分)
í?y2=8x,?于是A、B的坐标(x1,y1)、(x2,y2)为方程组ì的实数解. ???x=my+2,消x并整理得y2-8my-16=0. (8分)
2??y1?y2?8m,?x1?x2?8m?4,于是?进一步得? (10分)
??y1y2??16,?x1x2?4.又因为曲线y2=8x(x≥0)的准线为x??2,
4+x1+x211111+=+==,得证. (12分) 所以
|FA||FB|x1+2x2+2x1x2+2(x1+x2)+42uuruuur(3)由(2)可知,OA=(x1,y1),OB=(x2,y2).
uuruuurx1x2+y1y2OA?OB12-3于是cosq=uuruu, ==ur=2222222|OA|×|OB|x1+y1?x2y2x1+8x1?x28x225+16m(16分)可求
轹3÷-3-,0÷得cosq=的取值范围为ê. (18分) ÷2ê?5?25+16m23.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分.
[证明(]1)由fn(n)?n得y?fn(x)图像右端点的坐标为(n,n),由fn?1(n)?n得y?fn?1(x)图像左端点的坐标为(n,n),故两端点重合. (2分)
并且对n?N*,这些点在直线y?x上. (4分) [解](2)由题设及(1)的结论,两个函数图像有且仅有一个公共点,即方程?(x?n)2?n?knx在n?1≤x≤n上有两个相等的实数根.
整理方程得x2?(kn?2n)x?n2?n?0,
由??(kn?2n)2?4(n2?n)?0,解得kn?2n?2n2?n, (8分)
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此时方程的两个实数根x1,x2相等,由x1?x2?2n?kn, 得x1?x2?2n?kn?[2n?(2n?2n2?n)]??n2?n, 22n2因为n?1≤x1?x2≤n,所以只能kn?2n?2n2?n(n≥2,n?N*).(10分) ,可得1?kn?2,
1n?n?n1?1?n且kn单调递减. (14分)
① 当n≥3时,对于2≤i≤n?1,总有1?kn?ki,亦即直线y?knx与函数fi(x)的图像总有两个不同的公共点(直线y?knx在直线y?x与直线y?kix之间).
2(3)当n≥2时,kn?2n?2n2?n??对于函数f1(x)来说,因为1?kn?2,所以方程knx?f1(x)有两个解:x1?0,
x2?2?kn?(0,1).
此时方程f(x)?knx(0≤x≤n,n?N*)的实数解的个数为2(n?1)?1?2n?1.
(16分)
② 当n?2时,因为1?k2?2,所以方程k2x?f1(x)有两个解.此时方程f(x)?k2x(0≤x≤2)的实数解的个数为3. (17分)
综上,当n≥2,n?N*时,方程f(x)?knx(0≤x≤n,n?N*)的实数解的个数为2n?1. (18分)
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