18.
(本小题满分12分)
如图,在棱长为1的正方体
中,
是侧棱
上的一点,
。
(Ⅰ)、试确定
,使直线
与平面
所成角的正切值为
;
(Ⅱ)、在线段
上是否存在一个定点Q,使得对任意的
,D1Q在平面
上的射影垂直于
,并证明你的结论。
点评:本小题主要考查线面关系、直线于平面所成的角的有关知识及空间想象能力和推理运算能力,考查运用向量知识解决数学问题的能力。
解法1:(Ⅰ)连AC,设AC与BD相交于点O,AP与平面
相交于点,,连结OG,因为
PC∥平面
,平面
∩平面APC=OG,
故OG∥PC,所以,OG=
PC=
.
又AO⊥BD,AO⊥BB1,所以AO⊥平面
,
故∠AGO是AP与平面
所成的角.
在Rt△AOG中,tanAGO=
,即m=
.
所以,当m=
时,直线AP与平面
所成的角的正切值为
.
(Ⅱ)可以推测,点Q应当是AICI的中点O1,因为
D1O1⊥A1C1, 且 D1O1⊥A1A ,所以 D1O1⊥平面ACC1A1,
又AP
平面ACC1A1,故 D1O1⊥AP.
那么根据三垂线定理知,D1O1在平面APD1的射影与AP垂直。
17.(本小题满分13分)
已知二次函数
的图像经过坐标原点,其导函数为
,数列
的前n项和为
,点
均在函数
的图像上。
(Ⅰ)、求数列
的通项公式;
(Ⅱ)、设
,
是数列
的前n项和,求使得
对所有
都成立的最小正整数m;
点评:本小题考查二次函数、等差数列、数列求和、不等式等基础知识和基本的运算技能,考查分析问题的能力和推理能力。
解:(Ⅰ)设这二次函数f(x)=ax2+bx (a≠0) ,则 f`(x)=2ax+b,由于f`(x)=6x-2,得
a=3 , b=-2, 所以 f(x)=3x2-2x.
又因为点
均在函数
的图像上,所以
=3n2-2n.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(3n2-2n)-
=6n-5.
当n=1时,a1=S1=3×12-2=6×1-5,所以,an=6n-5 (
)
(Ⅱ)由(Ⅰ)得知
=
=
,
故Tn=
=![]()
=
(1-
).
因此,要使
(1-
)<
(
)成立的m,必须且仅须满足
≤
,即m≥10,所以满足要求的最小正整数m为10.
16.(本小题满分12分)
设函数
,其中向量
,
,
,
。
(Ⅰ)、求函数
的最大值和最小正周期;
(Ⅱ)、将函数
的图像按向量
平移,使平移后得到的图像关于坐标原点成中心对称,求长度最小的
。
点评:本小题主要考查平面向量数量积的计算方法、三角公式、三角函数的性质及图像的基本知识,考查推理和运算能力。
解:(Ⅰ)由题意得,f(x)=a·(b+c)=(sinx,-cosx)·(sinx-cosx,sinx-3cosx)
=sin2x-2sinxcosx+3cos2x=2+cos2x-sin2x=2+
sin(2x+
).
所以,f(x)的最大值为2+
,最小正周期是
=
.
(Ⅱ)由sin(2x+
)=0得2x+
=k.
,即x=
,k∈Z,
于是d=(
,-2),
k∈Z.
因为k为整数,要使
最小,则只有k=1,此时d=(―
,―2)即为所求.
14.某工程队有6项工程需要单独完成,其中工程乙必须在工程甲完成后才能进行,工程丙必须在工程乙完成后才能进行,有工程丁必须在工程丙完成后立即进行。那么安排这6项工程的不同排法种数是 20 。(用数字作答)
10.关于
的方程
,给出下列四个命题: ( A )
①存在实数
,使得方程恰有2个不同的实根;
②存在实数
,使得方程恰有4个不同的实根;
③存在实数
,使得方程恰有5个不同的实根;
④存在实数
,使得方程恰有8个不同的实根;
其中假命题的个数是
A.0 B.1 C.2 D.3
第Ⅱ卷(非选择题 共100分)
第Ⅱ卷用0.5毫米黑色的签字笔或黑色墨水钢笔直接答在答题卡上。答在试题卷上无效。
9.已知平面区域D由以
为顶点的三角形内部&边界组成。若在区域D上有无穷多个点
可使目标函数
取得最小值,则
(C )
A.-2 B.-1 C.1 D.4