故数学期望E(?)?0?2635?1?26105?2?1105?415
17.(本小题满分14分)
. (1)证明:连AC,∵四边形ABCD是矩形,N为BD中点,
∴N为AC中点,--------------------------------------------------------------1分 在?ACF中,M为AF中点,则MN为?ACF的中位线 故MN//CF--------------------------3分
∵CF?平面BCF,MN?平面BCF,?MN//平面BCF;---4分 (其它证法,请参照给分) (2)依题意知DA?AB,DA?AE 且ABIAE?A ∴AD?平面ABFE
∵AP?平面ABFE,∴AP?AD,------------------5分 ∵P为EF中点,∴FP?AB?22 FCNBAMPED结合AB//EF,知四边形ABFP是平行四边形
∴AP//BF,AP?BF?2----------------------------------------------------7分
而AE?2,PE?22,∴AP?AE?PE ∴?EAP?90?,即AP?AE-----8分 又ADIAE?A ∴AP?平面ADE,
∵DE?平面ADE, ∴AP?DE.------------------------------------------------9分 (3)解法一:如图,分别以AP,AE,AD所在的直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系 设AD?m(m?0),则A(0,0,0),D(0,0,m),E(0,2,0),P(2,0,0) ZCNAMXPEyD222uuur易知平面ADE的一个法向量为AP?(2,0,0),-----------10分
ruurB设平面DEF的一个法向量为n?(x,y,z),PE?(?2,2,0)
ruurF?uuur??2x?2y?0?x?y?0?n?PE?0DE?(0,2,?m)则?ruuu 故?,即? r?2y?mz?0?2y?mz?0??n?DE?0r22令x?1,则y?1,z?,故n?(1,1,)----------------------------------------11分
mmuuurruuurrAP?n2urr?∴cos?AP,n??uu,
4|AP||n|22?2m依题意,222?4m2?12,解得m?2,-------------------------------------------------------13分
即AD?2时,平面CDEF与平面ADE所成的锐二面角为60?.------------------------14分
【解法二:过点A作AM?DE交DE于M点,连结PM,则DE?PM,
∴?AMP为二面角A-DE-F的平面角,---------------------------------------------------------11分 由?AMP=600,AP=BF=2得AM?又AD?AE?AM?DE得2AD?APtan60233o?233,-------------------------------------12分
?22?AD2,
解得AD?2,即AD?2时,平面CDEF与平面ADE所成的锐二面角为60?.--------14分 18、(本小题满分14分) 解: (1)由题意,设点M(x,y),则有MF1?(x?4)2?y2,点M(x,y)到直线的距离
d?x?(?2)?x?2,故(x?4)2?y2?故动点M的轨迹方程为x?y?8 (2) d1d2是常数,证明如下:
222x?2,化简后得: x2?y2?8 .
若切线m斜率不存在,则切线方程为x??22,此时d1d2?(c?a)(c?a)?b?8 当切线m斜率存在时,设切线m:y?kx?b,代入x?y?8,整理得:
222x2?(kx?b)2?8,?(1?k2)x2?2bkx?(b2?8)?0 ????2bk??4(1?k2)(b2?8)?0,化简得: b2?8k2?8
又由m:kx?y?b?0, d1?2?4k?bk?12,d2?4k?bk?12,
d1d2?16k2?b2k?12?16k2?(8k2?8)k?12?8=常数. 综上,故对任意切线m,d1d2是常数
19、(本小题满分14分)
解:(1)由函数f(x)图像以P(2,m)为对称中心,则f(1)?f(3)?2f(2),代入计算得:
3a?1?27?9a?8,?a?3,故f(x)?2x3?12x2?18x,则m?f(2)?16?48?36?4
322(1)另解:由f(x)?2x?3(a?1)x?6ax,?f?(x)?6[x?(a?1)x?a]
则
a?12?2,则a?3,故f(x)?2x3?12x2?18x,
则m?f(2)?16?48?36?4
(2)由f?(x)?6[x?(a?1)x?a]?6(x?a)(x?1) 因为a?1,?a??1或a?1,讨论: 1. 若a??1,如下表: x (0,1) 21 0 (1,2a) ? Z f?(x) f(x) ? ] 3a?1 则此时fmin(x)?f(1)?3a?1 2. 若a?1时,如下表: x1 (0,1) (1,a) a 0 (a,2a)f?(x) ?0 ? ? f(x) Z3a?1 ] 3a2?aZ 由f(0)?0,f(a)?3a?a?a(3?a)
232i)当1?a?3时,f(a)?f(0),则fmin(x)?f(0)?0
ii)当a?3时,f(a)?f(0),则fmin(x)?f(a)?3a2?a3
??3a?1,(a??1)?fmin(x)??0,(1?a?3)综上所述:
??3a2?a3.(a?3)?20、(本小题满分14分)
解: (1) 当n?2时,Sn?2Sn?1?n,又Sn?1?2Sn?n?1,两式相减得:
an?1?2an?1?an?1?1?2(an?1).
又a1?1,S2?2S1?2,得a2?3,满足a2?1?2(a1?1).
? 数列{an?1}是以a1?1?2为首项,2为公比的等比数列.
得an?1?2?2n-1?2n,?an?2n?1,n?N*.
n*n?1(3) 证明:由(1)可知?an?2?1,n?N,?an?1?2 由cn?n?1?1
1an?1?n?1?12n?1?n?2
因为2012n?1?n?2?(1?1)n?1?n?2?Cn?1?Cn?1?Cn?1?LCn?1?n?2
012?Cn?1?Cn?1?Cn?1?n?2??n?1?n2
故cn?12n?1?n?2?231523122,由c1?1? ;c1?c2?1?????n(n?1)nn?11244122当n?3时,
c1?c2?L?cn?1?
则不等式成立. 另解: cn?11?51?5223?11??11??1?1?2????2????L2?????2??????4?34??45??nn?1?4?3n?1?43121an?1?n?1?12n?1?n?2
2n?1?n?2?2n?(2n?n?2),当n?2时,总有2n?n?2(用数学归纳法证明,略)
当n?1,c1?1?2 则n?2时,cn?故
12n?1?n?2?12?(2?n?2)nn?12n
1?1?(1???23n1?1??1?4?1??2?c1?c2?L?cn????????L???1?11?2??2??2?1?2则不等式成立.
n?1)323?1??1??????
2?2?2121n