(17)(本大题满分12分)已知![]()
(Ⅰ)求
的值;
(Ⅱ)求
的值。
解:(Ⅰ)由
得
,即
,又
,所以
为所求。
(Ⅱ)
=![]()
=
=
=
。
(18)(本大题满分12分)在添加剂的搭配使用中,为了找到最佳的搭配方案,需要对各种不同的搭配方式作比较。在试制某种牙膏新品种时,需要选用两种不同的添加剂。现有芳香度分别为0,1,2,3,4,5的六种添加剂可供选用。根据试验设计原理,通常首先要随机选取两种不同的添加剂进行搭配试验。用
表示所选用的两种不同的添加剂的芳香度之和。
(Ⅰ)写出
的分布列;(以列表的形式给出结论,不必写计算过程)
(Ⅱ)求
的数学期望
。(要求写出计算过程或说明道理)
解:(Ⅰ)
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Ⅱ)![]()
(19)(本大题满分12分)如图,P是边长为1的正六边形ABCDEF所在平面外一点,
,P在平面ABC内的射影为BF的中点O。
(Ⅰ)证明
⊥
;
(Ⅱ)求面
与面
所成二面角的大小。
解:(Ⅰ)在正六边形ABCDEF中,
为等腰三角形,
∵P在平面ABC内的射影为O,∴PO⊥平面ABF,∴AO为PA在平面ABF内的射影;∵O为BF中点,∴AO⊥BF,∴PA⊥BF。
(Ⅱ)∵PO⊥平面ABF,∴平面PBF⊥平面ABC;而O为BF中点,ABCDEF是正六边形 ,∴A、O、D共线,且直线AD⊥BF,则AD⊥平面PBF;又∵正六边形ABCDEF的边长为1,∴
,
,
。
过O在平面POB内作OH⊥PB于H,连AH、DH,则AH⊥PB,DH⊥PB,所以
为所求二面角平面角。
在
中,OH=
,
=
。
在
中,
;
而![]()
(Ⅱ)以O为坐标原点,建立空间直角坐标系,P(0,0,1),A(0,
,0),B(
,0,0),D(0,2,0),∴
,
,![]()
设平面PAB的法向量为
,则
,
,得
,
;
设平面PDB的法向量为
,则
,
,得
,
;
![]()
(20)(本大题满分12分)已知函数
在R上有定义,对任何实数
和任何实数
,都有![]()
(Ⅰ)证明
;(Ⅱ)证明
其中
和
均为常数;
(Ⅲ)当(Ⅱ)中的
时,设
,讨论
在
内的单调性并求极值。
证明(Ⅰ)令
,则
,∵
,∴
。
(Ⅱ)①令
,∵
,∴
,则
。
假设
时,![]()
,则
,而
,∴
,即
成立。
②令
,∵
,∴
,![]()
假设
时,![]()
,则
,而
,∴
,即
成立。∴
成立。
(Ⅲ)当
时,
,![]()
令
,得
;
当
时,
,∴
是单调递减函数;
当
时,
,∴
是单调递增函数;
所以当
时,函数
在
内取得极小值,极小值为![]()
(21)(本大题满分12分)数列
的前
项和为
,已知![]()
(Ⅰ)写出
与
的递推关系式
,并求
关于
的表达式;
(Ⅱ)设
,求数列
的前
项和
。
解:由![]()
得:
,即
,所以
,对
成立。
由
,
,…,
相加得:
,又
,所以
,当
时,也成立。
(Ⅱ)由
,得
。
而
,
,
![]()
(22)(本大题满分14分)如图,F为双曲线C:
的右焦点。P为双曲线C右支上一点,且位于
轴上方,M为左准线上一点,
为坐标原点。已知四边形
为平行四边形,
。
(Ⅰ)写出双曲线C的离心率
与
的关系式;
(Ⅱ)当
时,经过焦点F且平行于OP的直线交双曲线于A、B点,若
,求此时的双曲线方程。
解:∵四边形
是
,∴
,作双曲线的右准线交PM于H,则
,又
,
。
(Ⅱ)当
时,
,
,
,双曲线为
四边形
是菱形,所以直线OP的斜率为
,则直线AB的方程为
,代入到双曲线方程得:
,
又
,由
得:
,解得
,则
,所以
为所求。