1. 1 2. - 3. 25 4. 10 5. 6. 5 7.
8. 9. 10. e-2 11. 2 12. 4-4
13. 3 14.∪(1,+∞)
15. 解析:(1) 在△ABN中,M是AB的中点,
D是BN的中点,
所以MD∥AN.(3分)
因为AN⊂平面PAC,MD⊄平面PAC,
所以MD∥平面PAC.(6分)
(2) 在△ABC中,CA=CB,M是AB的中点,
所以AB⊥MC.(8分)
因为AB⊥PC,PC⊂平面PMC,MC⊂平面PMC,PC∩MC=C,
所以AB⊥平面PMC.(11分)
因为AB⊂平面ABN,
所以平面ABN⊥平面PMC.(14分)
16. 解析:(1) 在△ABC中,根据余弦定理及a2=b2+c2-bc得,cosA==.
因为A∈(0,π),所以A=.(3分)
在△ABC中,由正弦定理=得
sinB=sinA=×=.(6分)
(2) 因为a=b>b,
所以A>B,即0.
又sinB=,所以cosB==.(9分)
在△ABC中,A+B+C=π,
所以cos=cos
=-cos (12分)
=-
=-=-.(14分)
17. 解析:(1) 设椭圆的焦距为2c,由题意得=,=4,(2分)
解得a=2,c=,所以b=.
所以椭圆的方程为+=1.(4分)
(2) 方法一:因为S△AOB=2S△AOM,
所以AB=2AM,
所以M为AB的中点.(6分)
因为椭圆的方程为+=1,
所以A(-2,0).
设M(x0,y0),则B(2x0+2,2y0).
所以x+y=, ①
+=1, ②(10分)
由①②得9x-18x0-16=0,
解得x0=-,x0=(舍去).
把x0=-代入①,得y0=±,(12分)
所以kAB=±,
因此,直线AB的方程为y=±(x+2),
即x+2y+2=0或x-2y+2=0.(14分)
方法二:因为S△AOB=2S△AOM,所以AB=2AM,
所以M为AB的中点.(6分)
设直线AB的方程为y=k(x+2).
由得(1+2k2)x2+8k2x+8k2-4=0,
所以(x+2)[(1+2k2)x+4k2-2]=0,
解得xB=.(8分)
所以xM==,yM=k(xM+2)=,(10分)
代入x2+y2=得,
+=,
化简得28k4+k2-2=0,(12分)
即(7k2+2)(4k2-1)=0,解得k=±,
所以直线AB的方程为y=±(x+2),
即x+2y+2=0或x-2y+2=0.(14分)
18. 解析:以AD所在直线为x轴,以线段AD的中垂线为y轴建立平面直角坐标系.
(1) 直线PB的方程为y=2x,
半圆O的方程为x2+y2=402(y≥0),(2分)
由得y=16.
所以点P到AD的距离为16 m.(4分)
(2) ①由题意得P(40cosθ,40sinθ).
直线PB的方程为
y+80=(x+40),令y=0,得
xE=-40=.(6分)
直线PC的方程为y+80=(x-40),
令y=0,得xF=+40=,(8分)
所以EF的长度为
f(θ)=xF-xE=,θ∈.(10分)
②区域Ⅳ、Ⅵ的面积之和为
S1=××80=,
区域Ⅱ的面积为
S2=×EF×40sinθ=××
40sinθ=,
所以S1+S2=.(3分)
设sinθ+2=t,则2
则S1+S2=
=1 600≥1 600(2-4)=6 400(-1),
当且仅当t=2,即sinθ=2-2时等号成立.
所以休闲区域Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ的面积S1+S2的最小值为6 400(-1)m2.
故当sinθ=2-2时,绿化区域Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ的面积之和最大.(16分)
19. 解析:(1) 因为f′(x)=ex+(x+a)ex=(x+a+1)ex.令f′(x)=0,解得x=-a-1.
f(x),f′(x)随x的变化列表如下:
所以当x=-a-1时,f(x)取得极小值.(2分)
因为g′(x)=3x2+2ax+b,由题意可知
g′(-a-1)=0,且Δ=4a2-12b>0,
所以3(-a-1)2+2a(-a-1)+b=0,
化简得b=-a2-4a-3.(4分)
由Δ=4a2-12b=4a2+12(a+1)(a+3)>0得a≠-,
所以b=-a2-4a-3.(6分)
(2) 因为F(x)=f(x)-g(x)=(x+a)ex-(x3+ax2+bx),
所以F′(x)=f′(x)-g′(x)=(x+a+1)ex-[3x2+2ax-(a+1)(a+3)]
=(x+a+1)ex-(x+a+1)(3x-a-3)
=(x+a+1)(ex-3x+a+3).(8分)
记h(x)=ex-3x+a+3,则h′(x)=ex-3,
令h′(x)=0,解得x=ln 3.
h(x),h′(x)随x的变化列表如下:
所以当x=ln3时,h(x)取得极小值,也是最小值,
此时h(ln3)=eln 3-3ln3+a+3=6-3ln3+a
=3(2-ln3)+a=3ln+a>a>0.(10分)
令F′(x)=0,解得x=-a-1.
F(x),F′(x)随x的变化列表如下:
所以当x=-a-1时,F(x)取得极小值,也是最小值,
所以M(a)=F(-a-1)=(-a-1+a)e-a-1-[(-a-1)3+a(-a-1)2+b(-a-1)]
=-e-a-1-(a+1)2(a+2).(12分)
令t=-a-1,则t<-1,
记m(t)=-et-t2(1-t)=-et+t3-t2,t<-1,
则m′(t)=-et+3t2-2t,t<-1.
因为-e-1<-et<0,3t2-2t>5,
所以m′(t)>0,所以m(t)单调递增.(14分)
所以m(t)<-e-t-2<--2=-,
所以M(a)<-.(16分)
20. 解析:(1) 当n为奇数时,an+1-an=2(n+1)-1-(2n-1)=2>0,所以an+1≥an.(2分)
an-2+an+2=2(n-2)-1+2(n+2)-1=2(2n-1)=2an;(4分)
当n为偶数时,an+1-an=2(n+1)-2n=2>0,所以an+1≥an.
an-2+an+2=2(n-2)+2(n+2)=4n=2an.
所以数列{an}是“R(2)数列”.(6分)
(2) 由题意可得bn-3+bn+3=2bn,
则数列b1,b4,b7,…是等差数列,设其公差为d1,
数列b2,b5,b8,…是等差数列,设其公差为d2,
数列b3,b6,b9,…是等差数列,设其公差为d3.(8分)
因为bn≤bn+1,所以b3n+1≤b3n+2≤b3n+4,
所以b1+nd1≤b2+nd2≤b1+(n+1)d1,
所以n(d2-d1)≥b1-b2,①
n(d2-d1)≤b1-b2+d1.②
若d2-d1<0,则当n>时,①不成立;
若d2-d1>0,则当n>时,②不成立.
若d2-d1=0,则①和②都成立,所以d1=d2.
同理得d1=d3,所以d1=d2=d3,记d1=d2=d3=d.(12分)
设b3p-1-b3p-3=b3p+1-b3p-1=b3p+3-b3p+1=λ,
则b3n-1-b3n-2=b3p-1+(n-p)d-[b3p+1+(n-p-1)d]
=b3p-1-b3p+1+d=d-λ.(14分)
同理可得b3n-b3n-1=b3n+1-b3n=d-λ,所以bn+1-bn=d-λ.
所以{bn}是等差数列.(6分)
另解:λ=b3p-1-b3p-3=b2+(p-1)d-[b3+(p-2)d]=b2-b3+d,
λ=b3p+1-b3p-1=b1+pd-[b2+(p-1)d]=b1-b2+d,
λ=b3p+3-b3p+1=b3+pd-(b1+pd)=b3-b1,
以上三式相加可得3λ=2d,所以λ=d,(12分)
所以b3n-2=b1+(n-1)d=b1+(3n-2-1),
b3n-1=b2+(n-1)d=b1+d-λ+(n-1)d=b1+(3n-1-1),
b3n=b3+(n-1)d=b1+λ+(n-1)d=b1+(3n-1),
所以bn=b1+(n-1),所以bn+1-bn=,
所以数列{bn}是等差数列.(16分)
21. A. 解析:延长PT交⊙O2于点C,
连结O1P,O2C,O1O2,则O1O2过点T.
由切割线定理得PM2=PC·PT=3.
因为∠O1TP=∠O2TC,
△O1TP与△O2TC均为等腰三角形,(5分)
所以△O1TP∽△O2TC,所以==2,
所以=,即PC=PT.
因为PC·PT=PT·PT=3,所以PT=.(10分)
B. 解析:由已知得==λ,
所以所以A=.(4分)
设A-1=,
则AA-1==,
即=,
所以a=1,b=c=0,d=,
所以λ=2,A-1=.(10分)
C. 解析:曲线的普通方程为y=x2+2x.(4分)
联立解得或(8分)
所以A(0,0),B(-1,-1),
所以AB==.(10分)
D. 解析:因为a>1,b>1,
所以+4(a-1)≥4b,+4(b-1)≥4a.(4分)
两式相加+4(a-1)++4(b-1)≥4b+4a,
所以+≥8.(8分)
当且仅当=4(a-1)且=4(b-1)时,等号成立,
即当a=b=2时,+取得最小值为8.(10分)
22. 解析:以{,, }为正交基底,建立如图所示的空间直角坐标系Axyz.
则A(0,0,0),B(4,0,0),C(4,2,0),D(0,4,0),P(0,0,4).
(1) 由题意可知,=(0,-4,4),=(4,-2,0).
设平面PCD的法向量为n1=(x,y,z),
则即
令x=1,则y=2,z=2.
所以n1=(1,2,2).(3分)
平面ACD的法向量为n2=(0,0,1),
所以|cos〈n1,n2〉|==,
所以二面角PCDA的余弦值为.(5分)
(2) 由题意可知,=(4,2,-4),=(4,-2,0).
设=λ=(4λ,2λ,-4λ),
则=+=(4λ,2λ-4,4-4λ).(7分)
因为DC=DH,
所以=,
化简得3λ2-4λ+1=0,所以λ=1或λ=.
因为点H异于点C,所以λ=.(10分)
23. 解析:①当n=1时,等式右边=-==
×[(sinxcosx+cosxsinx)-(sinxcosx-cosxsinx)]
=cosx=等式左边,等式成立.(2分)
②假设当n=k时等式成立,
即cosx+cos2x+cos3x+…+coskx=-.
那么,当n=k+1时,有
cosx+cos2x+cos3x+…+coskx+cos(k+1)x
=-+cos(k+1)x
=×{sin+2sinx·cos(k+1)x}-
=×[sin(k+1)xcosx-cos(k+1)xsinx+2sinxcos(k+1)x]-
=-
=-.
这就是说,当n=k+1时等式也成立.
根据①和②可知,对任何n∈N*等式都成立.(6分)
(2) 由(2)可知,cosx+cos2x+cos3x+…+cos2 018x=-,
两边同时求导,得-sinx-2sin2x-3sin3x-…-2 018sin2 018x
=×[(2 018+)cos(2 018+)xsinx-sinxcosx],(8分)
所以-sin-2sin-3sin-…-2 018sin
=×[cossin-sincos]=
-,
所以sin+2sin+3sin+4sin+…+2 018sin=-.(10分)
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/96cd8108a4e9856a561252d380eb6294dc882273.html
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