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一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分)
1.已知集合M={x|x≠0,x∈R}∪{y|y≠1,y∈R},集合P={x|x<0或01,x∈R},则集合M与P之间的关系是.
2.已知等差数列{an}中,a4=3,a6=9,则该数列的前9项的和S9=.
3.若命题“x∈R,x2+(a-1)x+1<0”是假命题,则实数a的取值范围是.
4.如图,给出一个算法的伪代码,
Readx
Ifx≤0Then
f(x)←4x
Else
f(x)←2x
EndIf
Printf(x)
则f(-3)+f(2)=.
5.已知直线l1:x+ay+6=0和l2:(a-2)x+3y+2a=0,则l1∥l2的充要条件是a=.
6.高三(1)班共有56人,学号依次为1,2,3,…,56,现用系统抽样的办法抽取一个容量为4的样本,已知学号为6,34,48的同学在样本中,那么还有一个同学的学号应为.
7.直线ax+by=1过点A(b,a),则以坐标原点O为圆心,OA长为半径的圆的面积的最小值是.
8.在一次招聘口试中,每位考生都要在5道备选试题中随机抽出3道题回答,答对其中2道题即为及格,若一位考生只会答5道题中的3道题,则这位考生能够及格的概率为.
9.设方程2x+x=4的根为x0,若x0∈(k-12,k+12),则整数k=.
10.已知下列两个命题:
p:x∈[0,+∞),不等式ax≥x-1恒成立;
q:1是关于x的不等式(x-a)(x-a-1)≤0的一个解.
若两个命题中有且只有一个是真命题,则实数a的取值范围是.
11.定义一个对应法则f:P(m,n)→P′(m,n),(m≥0,n≥0).现有点A(2,6)与点B(6,2),点M是线段AB上一动点,按定义的对应法则f:M→M′.当点M在线段AB上从点A开始运动到点B结束时,点M的对应点M′所经过的路线长度为.
12.设曲线y=(ax-1)ex在点A(x0,y1)处的切线为l1,曲线y=(1-x)e-x在点B(x0,y2)处的切线为l2,若存在0≤x0≤32,使得l1⊥l2,则实数a的取值范围是.
13.在计算“1×2+2×3+…+n(n+1)”时,某同学学到了如下一种方法:
先改写第k项:k(k+1)=13[k(k+1)(k+2)-(k-1)k(k+1)],由此得
1×2=13(1×2×3-0×1×2),
2×3=13(2×3×4-1×2×3),
…
n(n+1)=13[n(n+1)(n+2)-(n-1)n(n+1)].
相加,得1×2+2×3+…+n(n+1)=13n(n+1)(n+2).
类比上述方法,请你计算“1×2×3+2×3×4+…+n(n+1)(n+2)”,其结果为.
14.在平面直角坐标系xOy中,设A、B、C是圆x2+y2=1上相异三点,若存在正实数λ,μ,使得OC=λOA+μOB,则λ2+(μ-3)2的取值范围是 .
二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分14分)
已知函数f(x)=2cosx2(3cosx2-sinx2).
(1)设θ∈[-π2,π2],且f(θ)=3+1,求θ的值;
(2)在△ABC中,AB=1,f(C)=3+1,且△ABC的面积为32,求sinA+sinB的值.
16.(本小题满分14分)
如图,四棱锥PABCD中,PA⊥平面ABCD,PA=AB,底面ABCD为直角梯形,∠ABC=∠BAD=90°,PA=BC=12AD.
(1)求证:平面PAC⊥平面PCD;
(2)在棱PD上是否存在一点E,使CE∥平面PAB?
若存在,请确定E点的位置;若不存在,请说明理由.
17.(本小题满分15分)
已知某食品厂需要定期购买食品配料,该厂每天需要食品配料200千克,配料的价格为1.8元/千克,每次购买配料需支付运费236元.每次购买来的配料还需支付保管费用,其标准如下:7天以内(含7天),无论重量多少,均按10元/天支付;超出7天以外的天数,根据实际剩余配料的重量,以每天0.03元/千克支付.
(1)当9天购买一次配料时,求该厂用于配料的保管费用P是多少元?
(2)设该厂x天购买一次配料,求该厂在这x天中用于配料的总费用y(元)关于x的函数关系式,并求该厂多少天购买一次配料才能使平均每天支付的费用最少?
18.(本小题满分15分)
在平面直角坐标系xOy中,如图,已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1、A2,上、下顶点分别为B1、B2.设直线A1B1的倾斜角的正弦值为13,圆C的圆心与OA2的中点关于直线A1B1对称且圆C的直径等于线段OA2的长度.
(1)求椭圆E的离心率;
(2)判断直线A1B1与圆C的位置关系,并说明理由;
(3)若圆C的面积为π,求圆C的方程.
19.(本小题满分16分)
设函数f(x)=x2+bln(x+1),其中b≠0.
(1)若b=-12,求f(x)在[1,3]上的最小值; (2)如果f(x)在定义域内既有极大值又有极小值,求实数b的取值范围;
(3)是否存在最小的正整数N,使得当n≥N时,不等式lnn+1n>n-1n3恒成立.
20.(本小题满分16分)
一个三角形数表按如下方式构成:第一行依次写上n(n≥4)个数,在上一行的每相邻两数的中间正下方写上这两数之和,得到下一行,依此类推.记数表中第i行的第j个数为f(i,j).
(1)若数表中第i (1≤i≤n-3)行的数依次成等差数列,求证:第i+1行的数也依次成等差数列;
(2)已知f(1,j)=4j,求f(i,1)关于i的表达式;
(3)在(2)的条件下,若f(i,1)=(i+1)(ai-1),bi=1aiai+1,试求一个函数g(x),使得Sn=b1g(1)+b2g(2)+…+bng(n)<13,且对于任意的m∈(14,13),均存在实数,使得当n>?时,都有Sn>m.
f(1,1)f(1,2)…f(1,n-1)f(1,n)
f(2,1)f(2,2)…f(2,n-1)
f(3,1)…f(3,n-2)
…
f(n,1)
数学(Ⅱ)(附加题)
21.(选修4—2:矩阵与变换)
设M=1002,N=12001,试求曲线y=sinx在矩阵MN变换下的曲线方程.
22.(选修4-4:坐标系与参数方程)
已知圆的极坐标方程为:ρ2-42ρcos(θ-π4)+6=0.
(1)将极坐标方程化为普通方程;
(2)若点P(x,y)在该圆上,求x+y的最大值和最小值.
23.如图所示,已知ABCD是正方形,PD⊥平面ABCD,PD=AD=2.
(1)求异面直线PC与BD所成的角;
(2)在线段PB上是否存在一点E,使PC⊥平面ADE?
若存在,确定E点的位置;若不存在,说明理由.
24.甲、乙两人玩一种游戏:甲从放有x个红球、y个白球、z个(x,y,z≥1,x+y+z=10)黄球的箱子中任取一球,乙从放有5个红球、3个白球、2个黄球的箱子中任取一球.规定:当两球同色时为甲胜,当两球异色时为乙胜.
(1)用x,y,z表示甲胜的概率;
(2)假设甲胜时甲取红球、白球、黄球的得分分别为1分、2分、3分,甲负时得0分,求甲得分数ξ的概率分布,并求E(ξ)最小时的x,y,z的值.
参考答案
一、填空题
1. PM2. 543. [-1,3]4. -85. a=-16. 20
7. π8. 7109. 110. [1,14)∪(1,+∞)11. 2π3
12. [1,32]13. 14n(n+1)(n+2)(n+3)14. (2,+∞)
二、解答题
15.(1)f(x)=23cos2x2-2sinx2cosx2=3(1+cosx)-sinx=2cos(x+π6)+3.
由2cos(x+π6)+3=3+1,得
cos(x+π6)=12,
于是x+π6=2kπ±π3(k∈Z),因为x∈[-π2,π2]
所以x=-π2或π6.
(2)因为C∈(0,π),由(1)知C=π6.
在△ABC中,设内角A、B的对边分别是a,b.
因为△ABC的面积为32,所以32=12absinπ6,于是ab=23.①
由余弦定理得1=a2+b2-2abcosπ6=a2+b2-6,所以a2+b2=7.②
由①②可得a=2,b=3或a=3,b=2.
于是a+b=2+3.
由正弦定理得sinAa=sinBb=sinC1=12,
所以sinA+sinB=12(a+b)=1+32.
16.设PA=1
(1)由题意PA=BC=1,AD=2
∵AB=1,BC=12AD,由∠ABC=∠BAD=90°,易得CD=AC=2
由勾股定理得AC⊥CD,又∵PA⊥面ABCDCD面ABCD
∴PA⊥CD,PA∩AC=A,∴CD⊥面PAC,又CD面PCD,∴面PAC⊥面PCD
(2)证明:作CF∥AB交AD于F,作EF∥AP交PD于E,连接CE
∵CF∥AB,EF∥PA,CF∩EF=F,PA∩AB=A,平面EFC∥平面PAB,
又CE在平面EFC内,CE∥平面PAB
∵BC=12AD,AF=BC∴F为AD的中点,
∴E为PD中点,故棱PD上存在点E,且E为PD中点,使CE∥面PAB
17.解:(1)当9天购买一次时,该厂用于配料的保管费用
P=70+0.03×200×(1+2)=88(元)
(2)①当x≤7时
y=360x+10x+236=370x+236
②当x>7时
y=360x+236+70+6[(x-7)+(x-6)+…+2+1]
=3x2+321x+432
∴y=370x+236,x≤73x2+321x+432,x>7且x∈N*
∴设该厂x天购买一次配料平均每天支付的费用为f(x)元
f(x)=370x+236x,x≤73x2+321x+432x,x>7
当x≤7时 f(x)=370+236x当且仅当x=7时
f(x)有最小值28267≈404(元)
当x>7时
f(x)=3x2+321x+432x=3(x+144x)+321≥393
当且仅当x=12时取等号
∵393<404
∴当x=12时f(x)有最小值393元
18.解:(1)设椭圆E的焦距为2c(c>0),
因为直线A1B1的倾斜角的正弦值为13,所以ba2+b2=13,
于是a2=8b2,即a2=8(a2-c2),所以椭圆E的离心率e=c2a2=78=144.
(2)由e=144可设a=4k(k>0),c=14k,则b=2k,
于是A1B1的方程为:x-22y+4k=0,
故OA2的中点(2k,0)到A1B1的距离d=|2k+4k|3=2k,
又以OA2为直径的圆的半径r=2k,即有d=r,
所以直线A1B1与圆C相切.
(3)由圆C的面积为π知圆半径为1,从而k=12,
设OA2的中点(1,0)关于直线A1B1:x-22y+2=0的对称点为(m,n),
则nm-1·24=-1,m+12-22·n2+2=0.
解得m=13,n=423.
所以,圆C的方程为(x-13)2+(y-423)2=1.
19.解:(1)由题意知,f(x)的定义域为(-1,+∞),
b=-12时,由f′(x)=2x-12x+1=2x2+2x-12x+1=0,得x=2(x=-3舍去),
当x∈[1,2)时,f′(x)<0,当x∈(2,3]时,f′(x)>0,
所以当x∈[1,2)时,f(x)单调递减;当x∈(2,3]时,f(x)单调递增,
所以f(x)min=f(2)=4-12ln3
(2)由题意f′(x)=2x+bx+1=2x2+2x+bx+1=0在(-1,+∞)有两个不等实根,
即2x2+2x+b=0在(-1,+∞)有两个不等实根,
设g(x)=2x2+2x+b,则Δ=4-8b>0g(-1)>0,解之得0 (3)对于函数f(x)=x2-ln(x+1),令函数h(x)=x3-f(x)=x3-x2+ln(x+1)
则h′(x)=3x2-2x+1x+1=3x3+(x-1)2x+1,∴当x∈[0,+∞)时,h′(x)>0
所以函数h(x)在[0,+∞)上单调递增,又h(0)=0,∴x∈(0,+∞)时,恒有h(x)>h(0)=0
即x21n2-1n3恒成立.
显然,存在最小的正整数N=1,使得当n≥N时,不等式ln(1n+1)>1n2-1n3恒成立
20.解:(1)数表中第i+1行的数依次所组成数列的通项为f(i+1,j),则由题意可得
f(i+1,j+1)-f(i+1,j)=[f(i,j+1)+f(i,j+2)]-[f(i,j)+f(i,j+1)]
=f(i,j+2)-f(i,j)=2d(其中d为第i行数所组成的数列的公差)
(2)∵f(1,j)=4j
∴第一行的数依次成等差数列,由(1)知,第2行的数也依次成等差数列,依次类推,可知数表中任一行的数(不少于3个)都依次成等差数列.
设第i行的数公差为di,则di+1=2di,则di=d1×2i-1=4×2i-1=2i+1
所以f(i,1)=f(i-1,1)+f(i-1,2)=2f(i-1,1)+2i=2[2f(i-2,1)+2i-1]+2i
=22f(i-2,1)+2×2i=…=2i-1f(1,1)+(i-1)×2i=2i-1×4+(i-1)×2i
=2i+1+(i-1)×2i=(i+1)×2i
(3)由f(i,1)=(i+1)(ai-1),可得ai=f(i,1)i+1+1=2i+1
所以bi=1aiai+1=1(2i+1)(2i+1+1)=12i(12i+1-12i+1+1)
令g(i)=2i,则big(i)=12i+1-12i+1+1,所以Sn=13-12n+1+1<13
要使得Sn>m,即13-12n+1+1>m,只要12n+1+1<13-m=1-3m3,
∵m∈(13,14),∴0<1-3m<14,所以只要2n+1+1>31-3m,
即只要n>log2(31-3m-1)-1,所以可以令λ=log2(31-3m-1)-1
则当n>λ时,都有Sn>m.
所以适合题设的一个函数为g(x)=2x
21.MN=100212001=12002,
设(x,y)是曲线y=sinx上的任意一点,在矩阵MN变换下对应的点为(x′,y′).
则12002xy=x′y′,所以x′=12x,y′=2y,即 x=2x′,y=12y′,
代入y=sinx得:12y′=sin2x′,即y′=2sin2x′.
即曲线y=sinx在矩阵MN变换下的曲线方程为y=2sin2x.
22.(坐标系与参数方程)(1)x2+y2-4x-4y+6=0;
(2)圆的参数方程为x=2+2cosα,y=2+2sinα,
所以x+y=4+2sin(α+π4),那么x+y最大值为6,最小值为2.
23.解:如图建立空间直角坐标系,则D(0,0,0),
A(2,0,0),C(0,2,0),P(0,0,2),B(2,2,0),
(1)∵PC=(0,2,-2),DB=(2,2,0),(2分)
∴cos=PC·DB|PC|·|DB|=422·22=12,
∴=60°,∴异面直线PC与BD所成的角为60°
(2)假设在PB上存在E点,使PC⊥平ADE,记PE=λPB,
∵PB=(2,2,-2),∴PE=(2λ,2λ,-2λ),∴E(2λ,2λ,2-2λ),
∴AE=(2λ-2,2λ,2-2λ),若PC⊥平面ADE,则有PC⊥AE,
即PC·AE=8λ-4=0,∴λ=12,E(1,1,1),
又∵AD⊥面PDC,∴PC⊥AD,∴PC⊥平面ADE.
∴存在E点且E为PB的中点时,PC⊥平面ADE.
24.(1)甲取红球、白球、黄球的概率分别为x10,y10,z10;
乙取红球、白球、黄球的概率分别为510,310,210.
故甲胜的概率P=5x100+3y100+2z100=1100(5x+3y+2z).
(2)ξ=0,1,2,3从而ξ的分布列为:
ξ0123
P1-5x+3y+2z1005x1003y1002z100
由x+y+z=10,
得E(ξ)=1100(5x+6y+6z)=1100(60-x).
由x,y,z≥1,知1≤x≤8,
故当x=8,y=z=1时,E(ξ)max=1325.
1.已知集合M={x|x≠0,x∈R}∪{y|y≠1,y∈R},集合P={x|x<0或0
2.已知等差数列{an}中,a4=3,a6=9,则该数列的前9项的和S9=.
3.若命题“x∈R,x2+(a-1)x+1<0”是假命题,则实数a的取值范围是.
4.如图,给出一个算法的伪代码,
Readx
Ifx≤0Then
f(x)←4x
Else
f(x)←2x
EndIf
Printf(x)
则f(-3)+f(2)=.
5.已知直线l1:x+ay+6=0和l2:(a-2)x+3y+2a=0,则l1∥l2的充要条件是a=.
6.高三(1)班共有56人,学号依次为1,2,3,…,56,现用系统抽样的办法抽取一个容量为4的样本,已知学号为6,34,48的同学在样本中,那么还有一个同学的学号应为.
7.直线ax+by=1过点A(b,a),则以坐标原点O为圆心,OA长为半径的圆的面积的最小值是.
8.在一次招聘口试中,每位考生都要在5道备选试题中随机抽出3道题回答,答对其中2道题即为及格,若一位考生只会答5道题中的3道题,则这位考生能够及格的概率为.
9.设方程2x+x=4的根为x0,若x0∈(k-12,k+12),则整数k=.
10.已知下列两个命题:
p:x∈[0,+∞),不等式ax≥x-1恒成立;
q:1是关于x的不等式(x-a)(x-a-1)≤0的一个解.
若两个命题中有且只有一个是真命题,则实数a的取值范围是.
11.定义一个对应法则f:P(m,n)→P′(m,n),(m≥0,n≥0).现有点A(2,6)与点B(6,2),点M是线段AB上一动点,按定义的对应法则f:M→M′.当点M在线段AB上从点A开始运动到点B结束时,点M的对应点M′所经过的路线长度为.
12.设曲线y=(ax-1)ex在点A(x0,y1)处的切线为l1,曲线y=(1-x)e-x在点B(x0,y2)处的切线为l2,若存在0≤x0≤32,使得l1⊥l2,则实数a的取值范围是.
13.在计算“1×2+2×3+…+n(n+1)”时,某同学学到了如下一种方法:
先改写第k项:k(k+1)=13[k(k+1)(k+2)-(k-1)k(k+1)],由此得
1×2=13(1×2×3-0×1×2),
2×3=13(2×3×4-1×2×3),
…
n(n+1)=13[n(n+1)(n+2)-(n-1)n(n+1)].
相加,得1×2+2×3+…+n(n+1)=13n(n+1)(n+2).
类比上述方法,请你计算“1×2×3+2×3×4+…+n(n+1)(n+2)”,其结果为.
14.在平面直角坐标系xOy中,设A、B、C是圆x2+y2=1上相异三点,若存在正实数λ,μ,使得OC=λOA+μOB,则λ2+(μ-3)2的取值范围是 .
二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分14分)
已知函数f(x)=2cosx2(3cosx2-sinx2).
(1)设θ∈[-π2,π2],且f(θ)=3+1,求θ的值;
(2)在△ABC中,AB=1,f(C)=3+1,且△ABC的面积为32,求sinA+sinB的值.
16.(本小题满分14分)
如图,四棱锥PABCD中,PA⊥平面ABCD,PA=AB,底面ABCD为直角梯形,∠ABC=∠BAD=90°,PA=BC=12AD.
(1)求证:平面PAC⊥平面PCD;
(2)在棱PD上是否存在一点E,使CE∥平面PAB?
若存在,请确定E点的位置;若不存在,请说明理由.
17.(本小题满分15分)
已知某食品厂需要定期购买食品配料,该厂每天需要食品配料200千克,配料的价格为1.8元/千克,每次购买配料需支付运费236元.每次购买来的配料还需支付保管费用,其标准如下:7天以内(含7天),无论重量多少,均按10元/天支付;超出7天以外的天数,根据实际剩余配料的重量,以每天0.03元/千克支付.
(1)当9天购买一次配料时,求该厂用于配料的保管费用P是多少元?
(2)设该厂x天购买一次配料,求该厂在这x天中用于配料的总费用y(元)关于x的函数关系式,并求该厂多少天购买一次配料才能使平均每天支付的费用最少?
18.(本小题满分15分)
在平面直角坐标系xOy中,如图,已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1、A2,上、下顶点分别为B1、B2.设直线A1B1的倾斜角的正弦值为13,圆C的圆心与OA2的中点关于直线A1B1对称且圆C的直径等于线段OA2的长度.
(1)求椭圆E的离心率;
(2)判断直线A1B1与圆C的位置关系,并说明理由;
(3)若圆C的面积为π,求圆C的方程.
19.(本小题满分16分)
设函数f(x)=x2+bln(x+1),其中b≠0.
(1)若b=-12,求f(x)在[1,3]上的最小值; (2)如果f(x)在定义域内既有极大值又有极小值,求实数b的取值范围;
(3)是否存在最小的正整数N,使得当n≥N时,不等式lnn+1n>n-1n3恒成立.
20.(本小题满分16分)
一个三角形数表按如下方式构成:第一行依次写上n(n≥4)个数,在上一行的每相邻两数的中间正下方写上这两数之和,得到下一行,依此类推.记数表中第i行的第j个数为f(i,j).
(1)若数表中第i (1≤i≤n-3)行的数依次成等差数列,求证:第i+1行的数也依次成等差数列;
(2)已知f(1,j)=4j,求f(i,1)关于i的表达式;
(3)在(2)的条件下,若f(i,1)=(i+1)(ai-1),bi=1aiai+1,试求一个函数g(x),使得Sn=b1g(1)+b2g(2)+…+bng(n)<13,且对于任意的m∈(14,13),均存在实数,使得当n>?时,都有Sn>m.
f(1,1)f(1,2)…f(1,n-1)f(1,n)
f(2,1)f(2,2)…f(2,n-1)
f(3,1)…f(3,n-2)
…
f(n,1)
数学(Ⅱ)(附加题)
21.(选修4—2:矩阵与变换)
设M=1002,N=12001,试求曲线y=sinx在矩阵MN变换下的曲线方程.
22.(选修4-4:坐标系与参数方程)
已知圆的极坐标方程为:ρ2-42ρcos(θ-π4)+6=0.
(1)将极坐标方程化为普通方程;
(2)若点P(x,y)在该圆上,求x+y的最大值和最小值.
23.如图所示,已知ABCD是正方形,PD⊥平面ABCD,PD=AD=2.
(1)求异面直线PC与BD所成的角;
(2)在线段PB上是否存在一点E,使PC⊥平面ADE?
若存在,确定E点的位置;若不存在,说明理由.
24.甲、乙两人玩一种游戏:甲从放有x个红球、y个白球、z个(x,y,z≥1,x+y+z=10)黄球的箱子中任取一球,乙从放有5个红球、3个白球、2个黄球的箱子中任取一球.规定:当两球同色时为甲胜,当两球异色时为乙胜.
(1)用x,y,z表示甲胜的概率;
(2)假设甲胜时甲取红球、白球、黄球的得分分别为1分、2分、3分,甲负时得0分,求甲得分数ξ的概率分布,并求E(ξ)最小时的x,y,z的值.
参考答案
一、填空题
1. PM2. 543. [-1,3]4. -85. a=-16. 20
7. π8. 7109. 110. [1,14)∪(1,+∞)11. 2π3
12. [1,32]13. 14n(n+1)(n+2)(n+3)14. (2,+∞)
二、解答题
15.(1)f(x)=23cos2x2-2sinx2cosx2=3(1+cosx)-sinx=2cos(x+π6)+3.
由2cos(x+π6)+3=3+1,得
cos(x+π6)=12,
于是x+π6=2kπ±π3(k∈Z),因为x∈[-π2,π2]
所以x=-π2或π6.
(2)因为C∈(0,π),由(1)知C=π6.
在△ABC中,设内角A、B的对边分别是a,b.
因为△ABC的面积为32,所以32=12absinπ6,于是ab=23.①
由余弦定理得1=a2+b2-2abcosπ6=a2+b2-6,所以a2+b2=7.②
由①②可得a=2,b=3或a=3,b=2.
于是a+b=2+3.
由正弦定理得sinAa=sinBb=sinC1=12,
所以sinA+sinB=12(a+b)=1+32.
16.设PA=1
(1)由题意PA=BC=1,AD=2
∵AB=1,BC=12AD,由∠ABC=∠BAD=90°,易得CD=AC=2
由勾股定理得AC⊥CD,又∵PA⊥面ABCDCD面ABCD
∴PA⊥CD,PA∩AC=A,∴CD⊥面PAC,又CD面PCD,∴面PAC⊥面PCD
(2)证明:作CF∥AB交AD于F,作EF∥AP交PD于E,连接CE
∵CF∥AB,EF∥PA,CF∩EF=F,PA∩AB=A,平面EFC∥平面PAB,
又CE在平面EFC内,CE∥平面PAB
∵BC=12AD,AF=BC∴F为AD的中点,
∴E为PD中点,故棱PD上存在点E,且E为PD中点,使CE∥面PAB
17.解:(1)当9天购买一次时,该厂用于配料的保管费用
P=70+0.03×200×(1+2)=88(元)
(2)①当x≤7时
y=360x+10x+236=370x+236
②当x>7时
y=360x+236+70+6[(x-7)+(x-6)+…+2+1]
=3x2+321x+432
∴y=370x+236,x≤73x2+321x+432,x>7且x∈N*
∴设该厂x天购买一次配料平均每天支付的费用为f(x)元
f(x)=370x+236x,x≤73x2+321x+432x,x>7
当x≤7时 f(x)=370+236x当且仅当x=7时
f(x)有最小值28267≈404(元)
当x>7时
f(x)=3x2+321x+432x=3(x+144x)+321≥393
当且仅当x=12时取等号
∵393<404
∴当x=12时f(x)有最小值393元
18.解:(1)设椭圆E的焦距为2c(c>0),
因为直线A1B1的倾斜角的正弦值为13,所以ba2+b2=13,
于是a2=8b2,即a2=8(a2-c2),所以椭圆E的离心率e=c2a2=78=144.
(2)由e=144可设a=4k(k>0),c=14k,则b=2k,
于是A1B1的方程为:x-22y+4k=0,
故OA2的中点(2k,0)到A1B1的距离d=|2k+4k|3=2k,
又以OA2为直径的圆的半径r=2k,即有d=r,
所以直线A1B1与圆C相切.
(3)由圆C的面积为π知圆半径为1,从而k=12,
设OA2的中点(1,0)关于直线A1B1:x-22y+2=0的对称点为(m,n),
则nm-1·24=-1,m+12-22·n2+2=0.
解得m=13,n=423.
所以,圆C的方程为(x-13)2+(y-423)2=1.
19.解:(1)由题意知,f(x)的定义域为(-1,+∞),
b=-12时,由f′(x)=2x-12x+1=2x2+2x-12x+1=0,得x=2(x=-3舍去),
当x∈[1,2)时,f′(x)<0,当x∈(2,3]时,f′(x)>0,
所以当x∈[1,2)时,f(x)单调递减;当x∈(2,3]时,f(x)单调递增,
所以f(x)min=f(2)=4-12ln3
(2)由题意f′(x)=2x+bx+1=2x2+2x+bx+1=0在(-1,+∞)有两个不等实根,
即2x2+2x+b=0在(-1,+∞)有两个不等实根,
设g(x)=2x2+2x+b,则Δ=4-8b>0g(-1)>0,解之得0 (3)对于函数f(x)=x2-ln(x+1),令函数h(x)=x3-f(x)=x3-x2+ln(x+1)
则h′(x)=3x2-2x+1x+1=3x3+(x-1)2x+1,∴当x∈[0,+∞)时,h′(x)>0
所以函数h(x)在[0,+∞)上单调递增,又h(0)=0,∴x∈(0,+∞)时,恒有h(x)>h(0)=0
即x2
显然,存在最小的正整数N=1,使得当n≥N时,不等式ln(1n+1)>1n2-1n3恒成立
20.解:(1)数表中第i+1行的数依次所组成数列的通项为f(i+1,j),则由题意可得
f(i+1,j+1)-f(i+1,j)=[f(i,j+1)+f(i,j+2)]-[f(i,j)+f(i,j+1)]
=f(i,j+2)-f(i,j)=2d(其中d为第i行数所组成的数列的公差)
(2)∵f(1,j)=4j
∴第一行的数依次成等差数列,由(1)知,第2行的数也依次成等差数列,依次类推,可知数表中任一行的数(不少于3个)都依次成等差数列.
设第i行的数公差为di,则di+1=2di,则di=d1×2i-1=4×2i-1=2i+1
所以f(i,1)=f(i-1,1)+f(i-1,2)=2f(i-1,1)+2i=2[2f(i-2,1)+2i-1]+2i
=22f(i-2,1)+2×2i=…=2i-1f(1,1)+(i-1)×2i=2i-1×4+(i-1)×2i
=2i+1+(i-1)×2i=(i+1)×2i
(3)由f(i,1)=(i+1)(ai-1),可得ai=f(i,1)i+1+1=2i+1
所以bi=1aiai+1=1(2i+1)(2i+1+1)=12i(12i+1-12i+1+1)
令g(i)=2i,则big(i)=12i+1-12i+1+1,所以Sn=13-12n+1+1<13
要使得Sn>m,即13-12n+1+1>m,只要12n+1+1<13-m=1-3m3,
∵m∈(13,14),∴0<1-3m<14,所以只要2n+1+1>31-3m,
即只要n>log2(31-3m-1)-1,所以可以令λ=log2(31-3m-1)-1
则当n>λ时,都有Sn>m.
所以适合题设的一个函数为g(x)=2x
21.MN=100212001=12002,
设(x,y)是曲线y=sinx上的任意一点,在矩阵MN变换下对应的点为(x′,y′).
则12002xy=x′y′,所以x′=12x,y′=2y,即 x=2x′,y=12y′,
代入y=sinx得:12y′=sin2x′,即y′=2sin2x′.
即曲线y=sinx在矩阵MN变换下的曲线方程为y=2sin2x.
22.(坐标系与参数方程)(1)x2+y2-4x-4y+6=0;
(2)圆的参数方程为x=2+2cosα,y=2+2sinα,
所以x+y=4+2sin(α+π4),那么x+y最大值为6,最小值为2.
23.解:如图建立空间直角坐标系,则D(0,0,0),
A(2,0,0),C(0,2,0),P(0,0,2),B(2,2,0),
(1)∵PC=(0,2,-2),DB=(2,2,0),(2分)
∴cos
∴
(2)假设在PB上存在E点,使PC⊥平ADE,记PE=λPB,
∵PB=(2,2,-2),∴PE=(2λ,2λ,-2λ),∴E(2λ,2λ,2-2λ),
∴AE=(2λ-2,2λ,2-2λ),若PC⊥平面ADE,则有PC⊥AE,
即PC·AE=8λ-4=0,∴λ=12,E(1,1,1),
又∵AD⊥面PDC,∴PC⊥AD,∴PC⊥平面ADE.
∴存在E点且E为PB的中点时,PC⊥平面ADE.
24.(1)甲取红球、白球、黄球的概率分别为x10,y10,z10;
乙取红球、白球、黄球的概率分别为510,310,210.
故甲胜的概率P=5x100+3y100+2z100=1100(5x+3y+2z).
(2)ξ=0,1,2,3从而ξ的分布列为:
ξ0123
P1-5x+3y+2z1005x1003y1002z100
由x+y+z=10,
得E(ξ)=1100(5x+6y+6z)=1100(60-x).
由x,y,z≥1,知1≤x≤8,
故当x=8,y=z=1时,E(ξ)max=1325.