题目列表(包括答案和解析)
1.已知集合R|,等于 ( )
A.P B.Q C.{1,2} D.{0,1,2}
解:∵P=[0,2],={0,1,2},选(D)
22.(本小题满分14分)
已知数列{an}满足a1=a, an+1=1+我们知道当a取不同的值时,得到不同的数列,如当a=1时,得到无穷数列:
(Ⅰ)求当a为何值时a4=0;
(Ⅱ)设数列{bn}满足b1=-1, bn+1=,求证a取数列{bn}中的任一个数,都可以得到一个有穷数列{an};
(Ⅲ)若,求a的取值范围.
解:(Ⅰ)∵a1=a,∴1+=a2,∴a2=,,,
故当时,
(Ⅱ)∵b1=-1,
当a=b1时,a1=1+=0
当a=b2时,a2==b1,∴a2=0,
当a=b3时,a3=1+=b2,∴a3=1+,∴a4=0,
……
一般地,当a=bn时,an+1=0,可得一个含育n+1项的有穷数列a1,a2,a3,…,an+1.
可用数学归纳法加以证明:
① 当n=1时,a=b1,显然a2=0,得到一个含2项的有穷数列a1,a2.
② 假设当n=k时,a=bk,得到一个含有k+1项的有穷数列a1,a2,a3,…,ak+1,其中ak+1=0,则n=k+1时.a=bk+1,∴a2=1+.
由假设可知,可得到一个含有k+1项的有穷数列a2,a3,…,ak+2,其中ak+2=0.
由①②知,对一切n∈N+,命题都成立.
(Ⅲ)要使即,∴1<an-1<2.
∴要使,当且仅当它的前一项an-1,满足1<an-1<2,∵(,2)(1,2),
∴只须当a4,都有
由得,
解不等式组得,故a>0.
21.(本小题满分12分)
已知方向向量为v=(1,)的直线l过点(0,-2)和椭圆C:的焦点,且椭圆C的中心关于直线l的对称点在椭圆C的右准线上.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)是否存在过点E(-2,0)的直线m交椭圆C于点M、N,满足,
cot∠MON≠0(O为原点).若存在,求直线m的方程;若不存在,请说明理由.
解:(Ⅰ)由题意可得直线ι:, ①
过原点垂直ι的方程为 ②
解①②得x=.∵椭圆中心O(0,0)关于直线ι的对称点在椭圆C的右准线上,
∴.∵直线ι过椭圆焦点,∴该焦点坐标为(2,0).
∴a2=6,c=2,b2=2,故椭圆C的方程为. ③
(Ⅱ)设M(x1,y1),N(x2,y2),当直线m不垂直x轴时,直线m:y=k(x+2)代入③,整理得
(3k2+1)x2+12k2x+12k2-6=0,则x1+x2=,x1x2=,
|MN|=
点O到直线MN的距离d=.∵cot∠MON,即
,
∴,∴,
即.整理得.
当直线m垂直x轴时,也满足
故直线m的方程为或y=或x=-2.
经检验上述直线均满足.
所在所求直线方程为或y=或x=-2..
20.(本小题满分12分)
如图,直二面角D-AB-E中,四边形ABCD是边长为2的正方形,AE=EB,F为CE上的点,且BF⊥平面ACE.
(Ⅰ)求证AE⊥平面BCE;
(Ⅱ)求二面角B-AC-E的大小;
(Ⅲ)求点D到平面ACE的距离.
解法一:(Ⅰ) ∵BF⊥平面ACE,∴BF⊥AE,∵二面角D-AB-E为直二面角,且CB⊥AB,
∴CB⊥平面ABE,∴CB⊥AE,∴AE⊥平面BCE
(Ⅱ)连结BD交AC于G,连结FG,∵正方形ABCD边长为2,∴BG⊥AC,BG=,
∵BF⊥平面ACE,由三垂线定理的逆定理得FG⊥AC,∴∠BCF是二面角B-AC-E的平面角,
由(Ⅰ)AE⊥平面BCE,∴AE⊥EB.又∵AE=EB,∴在等腰直角三角形中,BE=.
又∵直角三角形BCE中,EC=,BF=
∴直角三角形BFG中,sin∠BGF=,∴二面角B-AC-E等于arcsin.
,(Ⅲ)过E作EO⊥AB交AB于O,OE=1,∵二面角D-AB-E为直二面角,∴EO⊥平面ABCD.
设D到平面ACE的距离为h,∵,∴.
∵AE⊥平面BCE,∴AE⊥EC.∴h=.
∴点D点D到平面ACE的距离为.
解法二:(Ⅰ)同解法一.
(Ⅱ)以线段AB的中点为原点O,OE所在直线为x轴,AB所在直线为y轴,过O点平行于AD的直线为z轴,建立空间直角坐标系O-xyz,如图
∵AE⊥平面BCE,BE面BCE,∴AE⊥BE,在直角三角形AEB中,AB=2,O为AB的中点
∴OE=1,A(0,-1,0),E(1,0,0),C(0,1,2),
设平面AEC的一个法向量=(x,y,z),则即解得
令x=1,得=(1,-1,1)是平面EAC的一个法向量,又平面BAC的一个法向量为=(1,0,0),
∴cos()=
∴二面角B-AC-E的大小为arccos.
(Ⅲ)∵AD∥z轴,AD=2,∴,∴点D到平面ACE的距离
d=||.
19.(本小题满分12分)
已知函数的图象在点M(-1,f(x))处的切线方程为x+2y+5=0.
(Ⅰ)求函数y=f(x)的解析式;
(Ⅱ)求函数y=f(x)的单调区间.
解:(Ⅰ)由函数f(x)的图象在点(-1,f(-1))处的切线方程为x+2y+5=0,知-1+2f(-1)+5=0,即f(-1)=-2,(-1)=.∵(x)=,∴
即解得a=2,b=3(∵b+1≠0,∴b=-1舍去)
∴所求函数y=f(x)的解析式是
(Ⅱ),令-2x2+12x+6=0,解得x1=,x2=
当x<,或x>时,;当<x<时,,
所以在(-∞, )内是减函数;在(,)内是增函数;
在(,+∞)内是减函数
18.(本小题满分12分)
甲、乙两人在罚球线投球命中的概率分别为,投中得1分,投不中得0分.
(Ⅰ)甲、乙两人在罚球线各投球一次,求两人得分之和ξ的数学期望;
(Ⅱ)甲、乙两人在罚球线各投球二次,求这四次投球中至少一次命中的概率;
解:(Ⅰ)依题意,记“甲投一次命中”为事件A,“乙投一次命中”为事件B,则
|
0 |
1 |
2 |
P |
|
|
|
P(A)=,P(B)=,P()=,P()=,甲、乙两人得分之和的可取值为0、1、2,则概率分布为
E=0×+1×+2×=
答:甲、乙两人在罚球线各投球一次,两人得分之和ξ的数学期望为
(Ⅱ)∵事件“甲、乙两人在罚球线各投球二次不命中” 的概率是
∴甲、乙两人在罚球线各投球二次,至少有一次命中的概率为P=1-=1-
答:甲、乙两人在罚球线各投球二次,至少有一次命中的概率为.
17.(本小题满分12分)
已知.
(I)求sinx-cosx的值;
(Ⅱ)求的值.
解:(Ⅰ)由,得,得2sinxcosx=,∵(sinx-cosxx)2=1-2sinxcosx=,又∴sinx<0cosx>0,∴sinx-cosx=-
(Ⅱ) =
=
16.把下面不完整的命题补充完整,并使之成为真命题:
若函数的图象与的图象关于 对称,则函数=
。
解:若函数的图象与的图象关于y=x对称, 则函数=2x-3.
(注:填上你认为可以成为真命题的一件情形即可,不必考虑所有可能的情形).
15.若常数b满足|b|>1,则 .
解:=
14.非负实数满足则x+3y的最大值为 。
解:如右图,在同一平面直角坐标系中画出下列
曲线方程的图象:
2x+y-4=0 (x≥0,y≥0)
x+y-3=0 (x≥0,y≥0)
它们分别是线段AB,CD
则非负实数x、y满足的不等式组
表示的区域为DMAO,令x+3y=b,
使直线系x+3y=b通过区域DMAO且使b为取得最大值,当且仅当直线x+3y=b过点D(0,3)这时最大值b=9.
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