解之得:x?所以,当
2。 2AD?2时,PB⊥AC。………………………………………14分 AB证法二:(按解法一相应步骤给分) 设N为AD中点,Q为BC中点,则因为?PAD是正三角形,底面ABCD是矩形,
所以,PN?AD,QN?AD,又因为侧面
PAD⊥底面ABCD,所以,
AB,CQN?面PAD,
PN?面以N为坐标原点,NA、NQ、NP所在直线分别为x,y,z轴如图建立空间直角坐标
?,0,系。设AD?1,AB?a,则P??0?3??,2???13??1??1??1??1?E?,0,。 B?,a,0?,A?,0,0?,C??,a,0?,D??,0,0?,????442222???????????????3??13????3?????(2)AE????4,0,4??,PD????2,0,?2??,DC??0,a,0?,
?????????????????????3??1?33AE?PD???????????0,AE?DC?0
2?4??2?4????????????????所以,AE?PD,AE?DC。
又PD?DC?D,PD,DC?面PDC,所以,AE⊥平面PCD。
?????33?a?1(3)当时,由(2)可知:AE????4,0,4??是平面PDC的法向量;
??????????设平面PAC的法向量为n1??x,y,z?,则n1?PA,n1?AC,即 ?13?3?3z?0?x?,取x?1,可得:y?1,z?。所以,n1???22?1,1,3??。 3????x?y?0?文科数学试卷第 11 页 共 15 页
31??????????n1?AE44??7。 向量AE与n1所成角?的余弦值为:cos???????737n1?AC?23所以,tan??6。
又由图可知,二面角A-PC-D的平面角为锐角,所以,二面角A-PC-D的
????平面角就是向量AE与n1所成角?的补角。其正切值等于6。
?????1?????????13????2a??0,所,a,?(4)PB??,,令,得PB?AC?0AC??1,a,0????2?22??以,a?所以,当
2。 2AD?2时,PB⊥AC。 AB18.(本小题13分) 解:(1)这只鸟在第四次试飞时飞出窗户的概率为:
?2?18P?????.…………………………………………………………4分
?3?381(2)y所有可能取到的值为1,2,3.………………………………………7分 其对应的概率依次为:P?y?1??19.(本小题14分)
解:(1)设Q?x,y?,则QF?x?3?4?x??3?,即:
111,P?y?2??,P?y?3??。…13分 3333?x?1?2?y2?x?3?4?x??3?,化简得:
y2??4x??3?x?0?。
所以,动点Q的轨迹为抛物线y2??4x位于直线x??3右侧的部分。…4分
????1?????????????????(2)因为FP?(FA?FB),所以,P为AB中点;又因为EP?AB?0,且
2????OE=(x0,0),所以,点E为线段AB垂直平分线与x轴焦点。
由题可知:直线l与x轴不垂直,所以可设直线l的方程为y?k?x?1?,代入轨迹C的方程得到:
k2x2??4?2k2?x?k2?0 ??3?x?0?(*)
文科数学试卷第 12 页 共 15 页
设f?x??k2x2??4?2k2?x?k2,要使得l与C有两个不同交点,需且只需
????4?2k2?2?4k4?0??4?2k2??3??02 ??2k??f??3??0?f?0??0?解之得:
3?k2?1。 42k2?4由(*)式得:xA?xB?,所以,AB中点P的坐标为: 2kxP?xA?xB22?1?2,yP?k?xF?1???。
k2k所以,直线EP的方程为y?21?2???x?1?2kk?k2。 k2?? ?令y?0得到点E的横坐标为xE??1?因为
311?k2?1,所以,xE∈(?,-3)。……………………………10分 43(3)不可能。………………………………………………………………11分
要使?PEF成为以EF为底的等腰三角形,需且只需2xP?xE?xF,即:
2?2?1?2?k12?2k?,解得:。 ??1??1?22k??3?另一方面,要使直线l满足(2)的条件,需要k2??,1?,所以,不可能使?PEF4??成为以EF为底的等腰三角形。……………………………………………14分
20.(本小题13分)
解1:因为f(x)为定义在区间[-1,1]上的偶函数,所以,f(x) 在区间[-1,1]上的最大值与最小值,实际上分别等于f(x) 在区间[-1,0]上最大值与最小值。又因为f(x)与函数g(x)的图象关于直线x=1对称,所以,f(x) 在区间[-1,0]上最大值与最小值,也就是g(x)在区间[2,3]上的最大值与最小值。……………………………………………………………………4分
g'?x??aa2?12?x?2?。因为0
中2?2?aa?3,2??2。所以, 66?a?2,2? ???6???0 x g'?x? a 2?6?0 ?a?2?,3? ??6???0 g?x? ? aa 27? ?a?aa2??所以 ,?f?x??max??g?x??max?g?。 ???6?27??f?x??min??g?x??min?a??4,?min?g?2?,g?3????3??0,0?a?1212?a?36………13分
解2:因为f(x)与函数g(x)的图象关于直线x=1对称,且当x?[2,3]时,
g(x)=
a3?x?2??4?x?2?,所以, 3a当x???1,0?时,f(x)?4x3?x,又因为f(x)为偶函数,所以,只须考虑
3x???1,0?的情形。………………………………………………………………4分
f'(x)?12x2?aa,因为0
??文科数学试卷第 14 页 共 15 页
?f?x??min
?a??4,??min?f??1?,f?0????3??0,0?a?1212?a?36…………………13分
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