(17)(本小题共12分)。
已知三棱锥P-ABC中,E、F分别是AC、AB的中点,
△ABC,△PEF都是正三角形,PF⊥AB.
(Ⅰ)证明PC⊥平面PAB;
(Ⅱ)求二面角P-AB-C的平面角的余弦值;
(Ⅲ)若点P、A、B、C在一个表面积为12π的球面上,
求△ABC的边长.
![]()
![]()
( 18 )(本小题共12分)
如图,在直径为1的圆
中,作一关于圆心对称、邻边互相
垂直的十字形,其中
.
(Ⅰ)
将十字形的面积表示为
的函数;
(Ⅱ)
为何值时,十字形的面积最大?最大面积是多少?
( 19 )(本小题共12分)
已知函数
.设数列
满足
,
,数列
满足
,
…
,
(Ⅰ)用数学归纳法证明
;(Ⅱ)证明
.
(20)(本小题满分12分)
某工厂生产甲、乙两种产品,每种产品都是经过第一和第二工序加工而成,两道工序的加工结果相互独立,每道工序的加工结果均有A、B两个等级,对每种产品,两道工序的加工结果都为A级时,产品为一等品,其余均为二等品.
(Ⅰ)已知甲、乙两种产品每一道工序的
加工结果为A级的概率如表一所示,分别求生
产出的甲、乙产品为一等品的概率P甲、P乙;
(Ⅱ)已知一件产品的利润如表二所示,用
、
分别表示一件甲、乙产品的利润,在(Ⅰ)
的条件下,求
、
的分布列及
、
;
(Ⅲ)已知生产一件产品需用的工人数和资
金如表三所示,该工厂有工人40名,可用资
金60万,设
、
分别表示生产甲、乙产品
的数量,在(Ⅱ)的条件下,
、
为何值时
最大?最大值是多少?
(解答时须给出图示)
(21)(本小题满分14分)
已知椭圆
的左、右焦点分别是
、
,
是椭圆外的动点,满足
,
点P是线段
与该椭圆的交点,点T在线段
上,并且
满足
.
(Ⅰ)设
为点P的横坐标,证明
;
(Ⅱ)求点T的轨迹C的方程;
(Ⅲ)试问:在点T的轨迹C上,是否存在点M,使△
的面积
.若存在,求
∠
的正切值;若不存在,请说明理由.
(22)(本小题满分12分)
函数
在区间
内可导,导函数
是减函数,且
.设
,
是曲线
在点
处的切线方程,并设函数
.
(Ⅰ)用
、
、
表示m;
(Ⅱ)证明:当
,
;
(Ⅲ)若关于x的不等式
在
上恒成立,其中a、b为实数,求b的取值范围及a与b所满足的关系.
普通高等学校招生全国统一考试(辽宁卷)
(13)
的展开式中常数项是______________.
[答案]-160
[解答]通项公式为
,
由
,得
,所以常数项是
,
[点拨]熟悉二项式展开式的通项公式.
(14)如图,正方体的棱长为1,C、D分别是两条棱的中点,A、
B、M是顶点,那么点M到截面
的距离是_____________.
[答案]![]()
[解答]如图建立空间直角坐标系
,
,
,
,
,则
,
,
设
为平面
法向量,则有
,即
,解得
,即
,所以点M到截面
的距离
.
[点拨]利用法向量求点到平面的距离是较好操作的方法.
(15)用1、2、3、4、5、6、7、8组成没有重复数字的八位数,要求1与2相邻,3与4相邻,5与6相邻,而7与8不相邻,这样的八位数共有___________个.(用数字作答)
[答案]576
[解答]将1与2,3与4,5与6捆绑在一起排成一列有
种,再将7、8插入4个空位中的两个有
种,故有
种.
[点拨]相邻用捆绑法,不相邻用插空法
(16)
是正实数,设
,若对每个实数a ,
∩
的元素不超过2个,且有a使
∩
含有2个元素,则
的取值范围是___________.
[答案]![]()
[解答]∵
是奇函数,且
,
∴
,
∴
,
Z,
∵
∩
的元素不超过2个,
∴
,∴
,
∵且有a使
∩
含有2个元素,
∴
,∴
,∴
,
[点拨]通过数轴得出
∩
元素个数与两点间距离的关系再求解.
(1)数
.在复平面内,z所对应的点在
(
)
(A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限
[答案]B
[解答]∵![]()
∴z所对应的点在第二象限.故选B.
[点拨]对于复数运算应先观察其特点再计算,会简化运算.
(2)极限
存在是函数
在点
处连续的
( )
(A)充分而不必要的条件 (B)必要而不充分的条件
(C)充要条件 (D)既不充分也不必要的条件
[答案]B
[解答]∵极限
存在且
,则函数
在点
处连续的,
∴极限
存在是函数
在点
处连续的必要而不充分的条件,故选B.
[点拨]准确理解函数连续性的概念及判断方法很重要.
(3)设袋中有80个红球,20个白球.若从袋中任取10个球,则其中恰有6个红球的概率为
(A)
(B)
(C)
(D)![]()
[答案]D
[解答]从袋中任取10个球有
种,其中恰有6个红球有
种,故选D.
[点拨]分析如何完成取球任务,再利用组合计算.
(4)已知m、n是两条不重合的直线,α、β、γ是三个两两不重合的平面.给出下列的四个命题:
①若
,
,则
;
②若
,
,则
;
③若
,
,
,则
;
④若m、n是异面直线,
,
,
,
,则
,
其中真命题是
(A)①和② (B)①和③ (C)③和④ (D)①和④
[答案]D
[解答]因为垂直于同一条直线的两平面互相平行,所以①正确;因为垂直于同一平面的两平面不一定平行,所以②错误;因为当
与
相交时,若m、n平行于两平面的交线,则
,所以③错误;因为若m、n是异面直线,
,
,
,
,当且仅当
,所以④正确.
[点拨]解立几推断题应联系具体图形以及相关定理解决.
(5)函数
的反函数是
(A)
(B)
(C)
(D)![]()
[答案]C
[解答]由
,得
,即
,
两边平方,化简得
,故
,即
,
∴
的反函数是
.
[点拨]求反函数设法解出x .
(6)若
,则a的取值范围是
(A)
(B)
(C)
(D)![]()
[答案]C
[解答]法一:代特殊值验证
法二:①当
,即
时,无解;
②当
,即
时,
,故选C.
[点拨]解含参数对数不等式时,须注意分类讨论参数.
(7)在R上定义运算
:
.若不等式
对任意实数x成立,则
(A)
(B)
(C)
(D)![]()
[答案]C
[解答]∵
,∴不等式
对任意实数x成立,则
对任意实数x成立,即使
对任意实数x成立,所以
,解得
,故选C.
[点拨]熟悉一元二次不等式恒成立与对应方程的判别式的关系.
(8)若钝角三角形三内角的度数成等差数列,且最大边与最小边长的比值为m,则m的范围是
(A)
(B)
(C)
(D)![]()
[答案]B
[解答]∵钝角三角形三内角的度数成等差数列,
∴其中一个角为60º,如图,直角三角形时,
,
所以钝角三角形时,有
,故选B.
[点拨]利用数形结合解题较快捷.
(9)若直线
按向量
平移后与圆
相切,则c的值为
(A)8或-2 (B)6或-4 (C)4或-6 (D)2或-8
[答案]A
[解答]由
,得
,所以
平移后,得
,其与圆
相切,即圆心到直线的距离为
,即
,解得
或
,故选A.
[点拨]熟悉平移公式,直线与圆的位置关系应转化为圆心到直线的距离处理.
(10)已知
是定义在R上的单调函数,实数
,
,
,
.若,则
(A)
(B)
(C)
(D)![]()
[答案]A
[解答]数形结合法:当
,如图A所示,
有
,当
时,
如图B所示,有
,
故选A.
[点拨]数形结合解决定比分点问题.
(11)已知双曲线的中心在原点,离心率为
.若它的一条准线与抛物线
的准线重合,则
该双曲线与抛物线
的交点到原点的距离是
(A)
(B)
(C)
(D)21
[答案]B
[解答]由
,得
,由一条准线与抛物线
的准线重合,得准线为
,所以
,故
,
,
,所以双曲线方程为
,由
,得交点为
,所以交点到原点的距离是
,故选B.
[点拨]由已知条件发拨出a、b、c的取值,得到双曲线的方程.
(12)一给定函数
的图象在下列图中,并且对任意
,由关系式![]()
得到的数列
满足
,则该函数的图象是
(A) (B) (C) (D)
[答案]A
[解答]由
,
,得
,即
,故选A .
[点拨]分析清楚函数值与自变量的关系,即可判断.
第Ⅱ卷 (非选择题 共90分)
21.解:(I)
,
则![]()
因为函数h(x)存在单调递减区间,所以
<0有解.
又因为x>0时,则ax2+2x-1>0有x>0的解.
①当a>0时,y=ax2+2x-1为开口向上的抛物线,ax2+2x-1>0总有x>0的解;
②当a<0时,y=ax2+2x-1为开口向下的抛物线,而ax2+2x-1>0总有x>0的解;
则△=4+4a>0,且方程ax2+2x-1=0至少有一正根.此时,-1<a<0.
综上所述,a的取值范围为(-1,0)∪(0,+∞).
(II)证法一 设点P、Q的坐标分别是(x1, y1),(x2, y2),0<x1<x2.
则点M、N的横坐标为![]()
C1在点M处的切线斜率为![]()
C2在点N处的切线斜率为![]()
假设C1在点M处的切线与C2在点N处的切线平行,则k1=k2.
即
,则
![]()
=![]()
所以
设
则
①
令
则![]()
因为
时,
,所以
在
)上单调递增. 故![]()
则
. 这与①矛盾,假设不成立.
故C1在点M处的切线与C2在点N处的切线不平行.
证法二:同证法一得![]()
因为
,所以![]()
令
,得
②
令![]()
因为
,所以
时,![]()
故
在[1,+
上单调递增.从而
,即![]()
于是
在[1,+
上单调递增.
故
即
这与②矛盾,假设不成立.
故C1在点M处的切线与C2在点N处的切线不平行.
20.解(I)从第n年初到第n+1年初,鱼群的繁殖量为axn,被捕捞量为bxn,死亡量为
![]()
(II)若每年年初鱼群总量保持不变,则xn恒等于x1, n∈N*,从而由(*)式得
![]()
因为x1>0,所以a>b.
猜测:当且仅当a>b,且
时,每年年初鱼群的总量保持不变.
(Ⅲ)若b的值使得xn>0,n∈N*
由xn+1=xn(3-b-xn), n∈N*, 知
0<xn<3-b, n∈N*, 特别地,有0<x1<3-b. 即0<b<3-x1.
而x1∈(0, 2),所以![]()
由此猜测b的最大允许值是1.
下证 当x1∈(0, 2) ,b=1时,都有xn∈(0, 2), n∈N*
①当n=1时,结论显然成立.
②假设当n=k时结论成立,即xk∈(0, 2),
则当n=k+1时,xk+1=xk(2-xk)>0.
又因为xk+1=xk(2-xk)=-(xk-1)2+1≤1<2,
所以xk+1∈(0, 2),故当n=k+1时结论也成立.
由①、②可知,对于任意的n∈N*,都有xn∈(0,2).
综上所述,为保证对任意x1∈(0, 2), 都有xn>0, n∈N*,则捕捞强度b的最大允许值是1.
19.(Ⅰ)证法一:因为A、B分别是直线l:
与x轴、y轴的交点,所以A、B的坐标分别是
.
所以点M的坐标是(
). 由![]()
即![]()
证法二:因为A、B分别是直线l:
与x轴、y轴的交点,所以A、B的坐标分别是
设M的坐标是![]()
所以
因为点M在椭圆上,所以 ![]()
即![]()
解得![]()
(Ⅱ)解法一:因为PF1⊥l,所以∠PF1F2=90°+∠BAF1为钝角,要使△PF1F2为等腰三角形,必有|PF1|=|F1F2|,即![]()
设点F1到l的距离为d,由![]()
得
所以![]()
即当
△PF1F2为等腰三角形.
解法二:因为PF1⊥l,所以∠PF1F2=90°+∠BAF1为钝角,要使△PF1F2为等腰三角形,必有|PF1|=|F1F2|,
设点P的坐标是
,
则![]()
由|PF1|=|F1F2|得![]()
两边同时除以4a2,化简得
从而![]()
于是
. 即当
时,△PF1F2为等腰三角形.
18.解:(I)分别记“客人游览甲景点”,“客人游览乙景点”,“客人游览丙景点”
为事件A1,A2,A3. 由已知A1,A2,A3相互独立,P(A1)=0.4,P(A2)=0.5,
P(A3)=0.6.
客人游览的景点数的可能取值为0,1,2,3. 相应地,客人没有游览的景点数的可能取
值为3,2,1,0,所以
的可能取值为1,3.
P(
=3)=P(A1·A2·A3)+ P(
)
= P(A1)P(A2)P(A3)+P(
)
=2×0.4×0.5×0.6=0.24,
|
所以
的分布列为
E
=1×0.76+3×0.24=1.48.
(Ⅱ)解法一 因为![]()
所以函数
上单调递增,
要使
上单调递增,当且仅当![]()
从而![]()
解法二:
的可能取值为1,3.
当
=1时,函数
上单调递增,
当
=3时,函数
上不单调递增.0
所以![]()
17.
解法一(I)证明 由题设知OA⊥OO1,OB⊥OO1.
所以∠AOB是所折成的直二面角的平面角,
即OA⊥OB. 故可以O为原点,OA、OB、OO1
所在直线分别为
轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,
如图3,则相关各点的坐标是A(3,0,0),
B(0,3,0),C(0,1,
)
|
从而![]()
所以AC⊥BO1.
(II)解:因为
所以BO1⊥OC,
由(I)AC⊥BO1,所以BO1⊥平面OAC,
是平面OAC的一个法向量.
设
是0平面O1AC的一个法向量,
由
得
.
设二面角O-AC-O1的大小为
,由
、
的方向可知![]()
,
>,
所以cos![]()
,
>=![]()
即二面角O-AC-O1的大小是![]()
解法二(I)证明 由题设知OA⊥OO1,OB⊥OO1,
所以∠AOB是所折成的直二面角的平面角,
|
OC是AC在面OBCO1内的射影.
因为
,
所以∠OO1B=60°,∠O1OC=30°,从而OC⊥BO1
由三垂线定理得AC⊥BO1.
(II)解 由(I)AC⊥BO1,OC⊥BO1,知BO1⊥平面AOC.
设OC∩O1B=E,过点E作EF⊥AC于F,连结O1F(如图4),则EF是O1F在平面AOC
内的射影,由三垂线定理得O1F⊥AC.
所以∠O1FE是二面角O-AC-O1的平面角.
由题设知OA=3,OO1=
,O1C=1,
所以
,
从而
, 又O1E=OO1·sin30°=
,
所以
即二面角O-AC-O1的大小是![]()
16.解法一 由![]()
得![]()
所以![]()
即![]()
因为
所以
,从而![]()
由
知
从而
.
由![]()
即![]()
由此得
所以![]()
![]()
解法二:由![]()
由
、
,所以![]()
即![]()
由
得 ![]()
所以![]()
即
因为
,所以![]()
由
从而
,知B+2C=
不合要求.
再由
,得
所以![]()
![]()
15.[答案]:![]()
[解析]:本题是一道很好的理性思维信息开放性定义型题,能很好地考查学生分析思维能力.
由题意得:![]()
![]()
为一个半周期结合图象分析其面积为
.