題目列表(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},選(D)
22.(本小題滿分14分)
已知數列{an}滿足a1=a,
an+1=1+
我們知道當a取不同的值時,得到不同的數列,如當a=1時,得到無窮數列:![]()
(Ⅰ)求當a為何值時a4=0;
(Ⅱ)設數列{bn}滿足b1=-1, bn+1=
,求證a取數列{bn}中的任一個數,都可以得到一個有窮數列{an};
(Ⅲ)若
,求a的取值范圍.
解:(Ⅰ)∵a1=a,∴1+
=a2,∴a2=
,
,
,
故當
時,![]()
(Ⅱ)∵b1=-1,![]()
當a=b1時,a1=1+
=0
當a=b2時,a2=
=b1,∴a2=0,
當a=b3時,a3=1+
=b2,∴a3=1+
,∴a4=0,
……
一般地,當a=bn時,an+1=0,可得一個含育n+1項的有窮數列a1,a2,a3,…,an+1.
可用數學歸納法加以證明:
① 當n=1時,a=b1,顯然a2=0,得到一個含2項的有窮數列a1,a2.
②
假設當n=k時,a=bk,得到一個含有k+1項的有窮數列a1,a2,a3,…,ak+1,其中ak+1=0,則n=k+1時.a=bk+1,∴a2=1+
.
由假設可知,可得到一個含有k+1項的有窮數列a2,a3,…,ak+2,其中ak+2=0.
由①②知,對一切n∈N+,命題都成立.
(Ⅲ)要使
即
,∴1<an-1<2.
∴要使
,當且僅當它的前一項an-1,滿足1<an-1<2,∵(
,2)
(1,2),
∴只須當a4
,都有![]()
由
得
,
解不等式組
得
,故a>0.
21.(本小題滿分12分)
已知方向向量為v=(1,
)的直線l過點(0,-2
)和橢圓C:
的焦點,且橢圓C的中心關于直線l的對稱點在橢圓C的右準線上.
(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)是否存在過點E(-2,0)的直線m交橢圓C于點M、N,滿足
,
cot∠MON≠0(O為原點).若存在,求直線m的方程;若不存在,請說明理由.
解:(Ⅰ)由題意可得直線ι:
,
①
過原點垂直ι的方程為
②
解①②得x=
.∵橢圓中心O(0,0)關于直線ι的對稱點在橢圓C的右準線上,
∴
.∵直線ι過橢圓焦點,∴該焦點坐標為(2,0).
∴a2=6,c=2,b2=2,故橢圓C的方程為
. ③
(Ⅱ)設M(x1,y1),N(x2,y2),當直線m不垂直x軸時,直線m:y=k(x+2)代入③,整理得
(3k2+1)x2+12k2x+12k2-6=0,則x1+x2=
,x1x2=
,
|MN|=![]()
點O到直線MN的距離d=
.∵
cot∠MON,即
,
∴
,∴
,
![]()
即
.整理得
.
當直線m垂直x軸時,也滿足![]()
故直線m的方程為
或y=
或x=-2.
經檢驗上述直線均滿足
.
所在所求直線方程為
或y=
或x=-2..
20.(本小題滿分12分)
如圖,直二面角D-AB-E中,四邊形ABCD是邊長為2的正方形,AE=EB,F為CE上的點,且BF⊥平面ACE.
(Ⅰ)求證AE⊥平面BCE;
(Ⅱ)求二面角B-AC-E的大小;
(Ⅲ)求點D到平面ACE的距離.
![]()
解法一:(Ⅰ) ∵BF⊥平面ACE,∴BF⊥AE,∵二面角D-AB-E為直二面角,且CB⊥AB,
∴CB⊥平面ABE,∴CB⊥AE,∴AE⊥平面BCE
(Ⅱ)連結BD交AC于G,連結FG,∵正方形ABCD邊長為2,∴BG⊥AC,BG=
,
∵BF⊥平面ACE,由三垂線定理的逆定理得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)過E作EO⊥AB交AB于O,OE=1,∵二面角D-AB-E為直二面角,∴EO⊥平面ABCD.
設D到平面ACE的距離為h,∵
,∴
.
∵AE⊥平面BCE,∴AE⊥EC.∴h=
.
∴點D點D到平面ACE的距離為
.
解法二:(Ⅰ)同解法一.
(Ⅱ)以線段AB的中點為原點O,OE所在直線為x軸,AB所在直線為y軸,過O點平行于AD的直線為z軸,建立空間直角坐標系O-xyz,如圖
∵AE⊥平面BCE,BE
面BCE,∴AE⊥BE,在直角三角形AEB中,AB=2,O為AB的中點
∴OE=1,A(0,-1,0),E(1,0,0),C(0,1,2),![]()
設平面AEC的一個法向量
=(x,y,z),則
即
解得![]()
令x=1,得
=(1,-1,1)是平面EAC的一個法向量,又平面BAC的一個法向量為
=(1,0,0),
∴cos(
)=![]()
∴二面角B-AC-E的大小為arccos
.
(Ⅲ)∵AD∥z軸,AD=2,∴
,∴點D到平面ACE的距離
d=|
|
.
19.(本小題滿分12分)
已知函數
的圖象在點M(-1,f(x))處的切線方程為x+2y+5=0.
(Ⅰ)求函數y=f(x)的解析式;
(Ⅱ)求函數y=f(x)的單調區間.
解:(Ⅰ)由函數f(x)的圖象在點(-1,f(-1))處的切線方程為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)
∴所求函數y=f(x)的解析式是![]()
(Ⅱ)
,令-2x2+12x+6=0,解得x1=
,x2=![]()
當x<
,或x>
時,
;當
<x<時,
,
所以
在(-∞,
)內是減函數;在(
,
)內是增函數;
在(
,+∞)內是減函數
18.(本小題滿分12分)
甲、乙兩人在罰球線投球命中的概率分別為
,投中得1分,投不中得0分.
(Ⅰ)甲、乙兩人在罰球線各投球一次,求兩人得分之和ξ的數學期望;
(Ⅱ)甲、乙兩人在罰球線各投球二次,求這四次投球中至少一次命中的概率;
解:(Ⅰ)依題意,記“甲投一次命中”為事件A,“乙投一次命中”為事件B,則
|
|
0 |
1 |
2 |
|
P |
|
|
|
P(A)=
,P(B)=
,P(
)=
,P(
)=
,甲、乙兩人得分之和
的可取值為0、1、2,則
概率分布為
E
=0×
+1×
+2×
=![]()
答:甲、乙兩人在罰球線各投球一次,兩人得分之和ξ的數學期望為![]()
(Ⅱ)∵事件“甲、乙兩人在罰球線各投球二次不命中” 的概率是![]()
∴甲、乙兩人在罰球線各投球二次,至少有一次命中的概率為P=1-
=1-![]()
答:甲、乙兩人在罰球線各投球二次,至少有一次命中的概率為
.
17.(本小題滿分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.把下面不完整的命題補充完整,并使之成為真命題:
若函數
的圖象與
的圖象關于
對稱,則函數
=
。
解:若函數
的圖象與
的圖象關于y=x對稱, 則函數
=2x-3.
(注:填上你認為可以成為真命題的一件情形即可,不必考慮所有可能的情形).
15.若常數b滿足|b|>1,則
.
解:![]()
=![]()
14.非負實數
滿足
則x+3y的最大值為
。
解:
如右圖,在同一平面直角坐標系中畫出下列
曲線方程的圖象:
2x+y-4=0 (x≥0,y≥0)
x+y-3=0 (x≥0,y≥0)
它們分別是線段AB,CD
則非負實數x、y滿足的不等式組
表示的區域為DMAO,令x+3y=b,
使直線系x+3y=b通過區域DMAO且使b為取得最大值,當且僅當直線x+3y=b過點D(0,3)這時最大值b=9.
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