???1?2sin(2x?)?2 4??? ∴当2x??,即x?时,f(x)有最大值2. ………13分
428
16.(本小题满分14分)如图,四棱锥P?ABCD的底面是边长为1的正方形,侧棱PA?
底面ABCD,且PA?2,E是侧棱PA上的动点. (Ⅰ) 求四棱锥P?ABCD的体积;
(Ⅱ) 如果E是PA的中点,求证PC∥平面BDE; (Ⅲ) 是否不论点E在侧棱PA的任何位置,
都有BD?CE?证明你的结论.
解:(Ⅰ) ∵PA?平面ABCD,
∴VP?ABCD?1S正方形ABCD?PA ……………………………2分 3 ?1222?1?2?即四棱锥P?ABCD的体积为. …………4分 333(Ⅱ) 连结AC交BD于O,连结OE.∵四边形ABCD是正方形,∴O是AC的中点.
又∵E是PA的中点,∴PC∥OE. …………………6分
PC?平面BDE,OE?平面BDE ∴PC∥平面BDE.………9分
(Ⅲ)不论点E在何位置,都有BD?CE. ……………………10分
证明如下:∵四边形ABCD是正方形,∴BD?AC.
∵PA?底面ABCD,且BD?平面ABCD,∴BD?PA. ……12分 又∵ACPA?A,∴BD?平面PAC. ……………13分
∵不论点E在何位置,都有CE?平面PAC. ∴不论点E在何位置,都有BD?CE. ……14分 17.(本小题满分13分)
联合国准备举办一次有关全球气候变化的会议, 分组研讨时某组有6名代表参加,A、B两名 代表来自亚洲,C、D两名代表来自北美洲,
E、F两名代表来自非洲,小组讨论后将随机选出两名代表发言.
(Ⅰ)代表A被选中的概率是多少?
11
(Ⅱ)选出的两名代表“恰有1名来自北美洲或2名都来自非洲”的概率是多少? 解:(Ⅰ)从这6名代表中随机选出2名,共有15种不同的选法,分别为(A,B),(A,C),
(A,D),(A,E),(A,F),(B,C),(B,D),(B,E),(B,F),(C,D), (C,E),(C,F),(D,E),(D,F),(E,F). …………………2分
其中代表A被选中的选法有(A,B),(A,C),(A,D),(A,E),(A,F)共5种,
……………………………4分
则代表A被选中的概率为
51?. ……………………………6分 153(Ⅱ)解法一:随机选出的2名代表“恰有1名来自北美洲或2名都来自非洲”的结果
有9种,分别是(A,C),(A,D),(B,C),(B,D),(C,E),(C,F), (D,E),(D,F),(E,F). ……………………………9分 “恰有1名来自北美洲或2名都来自非洲”这一事件的概率为
93?. 1558; 15……………………………13分
解法二:随机选出的2名代表“恰有1名来自北美洲”的结果有8种,概率为
……………………………8分
1.…10分 15813??. “恰有1名来自北美洲或2名都来自非洲”这一事件的概率为
15155随机选出的2名代表“都来自非洲”的结果有1种,概率为
……………………………13分
18.(本题满分13分)已知函数f(x)?a2x?lnx, 21恒成立,求a的取值范围. 2(1)若a?1,证明f(x)没有零点; (2)若f(x)?【答案】(I)a?1时f(x)?121x?lnx(x?0),f'(x)?x? 2x由f'(x)?0,得x?1,可得f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增 故f(x)的最小值fmin(x)?f(1)?1?0,所以f(x)没有零点 21ax2?1(II)方法一: f'(x)?ax??
xx(i)若a?0时,令f'(x)?0,则x???1?11?0,,??,故f'(x)在?上单调递减,在??????a? aa????111)??lna, a2212
上单调递增,故f(x)在?0,???上的最小值为f(
要使解得f(x)?1111恒成立,只需?lna?,得a?1 2222(ii)若a?0,f'(x)?0恒成立,f(x)在?0,???是单调递减,f(1)?故不可能f(x)?
19.(本小题共13分)
已知中心在原点的椭圆C的右焦点为(3,0),右顶点为(2,0). (3) 求椭圆C的方程;
a?0, 21恒成立 综上所述,a?1 . 2(4) 若直线l:y?kx?2与椭圆C恒有两个不同的交点A和B,且OA?OB?2(其中
O为原点),求k的取值范围.
解:(1)由题意可得:a?2,c?3
x2?y2?1 ?b?a?c?4?3=1 所求的椭圆方程为:422?x221??y?122(2)设A(x1,y1),B(x2,y2) 由?4 得:(?k)x?22kx?1?0
4?y?kx?2??x1?x2??22k1,x1x2?(*)
11?k2?k244111??(22k)2?4?(?k2)?0 解得:k?或k??
422由OA?OB?2 可得:x1x2?y1y2?2
x1x2?(kx1?2)(kx2?2)?2
整理得:(1?k2)x1x2?2k(x1?x2)?0
4?12k2(?22k)?0 ?2k??0即:把(*)代入得:(1?k)?2111?4k?k2?k24421解得:?33?k? 33 13
综上:k的取值范围是:-3113 ?k??或?k?32232x19. 在平面直角坐标系xOy中,经过点(0, 2)且斜率为k的直线l与椭圆?y2?1 有2两个不同的交点P和Q. (Ⅰ)求k的取值范围;
(Ⅱ)设椭圆与x轴正半轴、y轴正半轴的交点分别为A,B,是否存在常数k,使得向量OP?OQ 与AB共线?如果存在,求出k的值;如果不存在,请说明理由.
解:(Ⅰ) 设直线l的方程为y?kx?2,代入椭圆方程,得x?(kx?2)2?1.
2 整理,得(1?k2)x2?22kx?1?0. ①………………………… 3分
2 因为直线l与椭圆有两个不同的交点P和Q等价于 ??8k2?4(1?k2)?4k2?2?0,解得k??2或k?2. 222∴ 满足条件的k的取值范围为 k?(??,?222)(,??) ……… 6分 22 (Ⅱ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),则OP?OQ=(x1+x2,y1+y2), 由①得x1?x2??42k2. ②
1?2k 又y1?y2?k(x1?x2)?22 ③
因为A(2, 0),B(0, 1), 所以AB?(?2, 1).………………………… 10分 所以OP?OQ与AB共线等价于 x1?x2=-2(y1?y2). 将②③代入上式,解得k?2. 2 所以不存在常数k,使得向量OP?OQ与AB共线. …………………… 13分 20.(本小题共14分)
23n? 已知函数f(x)?a1x?a2x?a3x???anx,(n?N),又是f(1)?n。
2(1)求数列{an}的通项公式; (2)求f()。 解:(1)令Sn?f(1)?a1?a2?a???an,则Sn?n 当n?1 时, a1?S1?1;
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213 当n?2时,an?Sn?Sn?1?2n?1 ?a1?1满足上式, ?an?2n?1
1111?3?2?53???(2n?1)n, (1) 33331111111 ?f()?1?2?3?3?55???(2n?3)n?(2n?1)n?1 (2
333333321111111(1)?(2)?f()?1??2?2?2?3?25???2?n?(2n?1)n?1
(2)?f()?1?13333333331 ?13?2n?12(1?13n?1)22n?23n?1?2?3??1?133n?1 ,
3 故:f(1n?13)?1?3n。
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